[C++基础] 纯虚函数

整理摘自https://blog.csdn.net/ithomer/article/details/6031329

1. 申明格式

class CShape
{
public:
    virtual void Show()=0;
};

在普通的虚函数后面加上"=0"这样就声明了一个pure virtual function.

2. 何时使用纯虚函数？

（1）当想在基类中抽象出一个方法，且该基类只做能被继承，而不能被实例化；

（2）这个方法必须在派生类(derived class)中被实现；

  如果满足以上两点，可以考虑将该方法申明为pure virtual function.

3. 举例说明

（1）不可实例化含有虚函数的基类

我们来举个例子，我们先定义一个形状的类(Cshape)，但凡是形状我们都要求其能显示自己。所以我们定义了一个类如下：

class CShape
{
    virtual void Show(){};
};

但没有CShape这种形状，因此我们不想让CShape这个类被实例化，我们首先想到的是将Show函数的定义（实现）部分删除如下：

class CShape
{
    virtual void Show();
};

当我们使用下面的语句实例化一个CShape时：

CShape cs;  //这是我们不允许的，但仅用上面的代码是可以通过编译（但link时失败）。

 

怎样避免一个CShape被实例化，且在编译时就被发现？

答案： 使用pure virtual function.

class CShape
{
public:
    virtual void Show()=0;
};

当实例化CShape cs 后，会报错：

error: cannot declare variable ‘cs’ to be of abstract type ‘CShape’
CShape cs;
              ^
note: because the following virtual functions are pure within ‘CShape’:
class CShape
          ^
note: virtual void CShape::Show()
virtual void Show()= 0;

                  ^

（2）派生类中堆基类中虚函数的实现

        我们再来看看被继承的情况,我们需要一个CPoint2D的类，它继承自CShape.它必须实现基类(CShape)中的Show()方法。

        其实使用最初的本意是让每一个派生自CShape的类，都要实现Show()方法，但时常我们可能在一个派生类中忘记了实现Show(),为了避免这种情况，pure virtual funcion发挥作用了。

class CShape
{
public:
    virtual void Show()= 0;
};

class  CPoint2D: public CShape
{
public:

    void Msg()
    {
        printf("CPoint2D.Msg() is invoked.
");
    }
/*
    void Show()
    {
        printf("Show() from CPoint2D.
");
    }
*/    
};

当实例化 CPoint2D p2d时，报错

error: cannot declare variable ‘p2d’ to be of abstract type ‘CPoint2D’
CPoint2D p2d;
                ^
note: because the following virtual functions are pure within ‘CPoint2D’:
class CPoint2D: public CShape
         ^
note: virtual void CShape::Show()
virtual void Show()= 0;
                  ^

我们预防了在派生类中忘记实现基类方法。如果不在派生类的中实现在Show方法，编译都不会通过。

以下为完整代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;

class CShape
{
public:
    virtual void Show()= 0;
};

class  CPoint2D: public CShape
{
public:

    void Msg()
    {
        printf("CPoint2D.Msg() is invoked.
");
    }

    void Show()
    {
        printf("Show() from CPoint2D.
");
    }
};

int main()
{
    CPoint2D p2d;
    p2d.Msg();
    CPoint2D *pShape = &p2d;
    pShape -> Show();
    return 0;
}

/* Output:
CPoint2D.Msg() is invoked.
Show() from CPoint2D.
*/