C++ 纯虚函数 + 抽象类

• 纯虚函数：没有函数体，只有函数声明

• 抽象类：包含纯虚函数的类

  • 之所以说它抽象，是因为它无法实例化，也就是无法创建对象。
  • 纯虚函数没有函数体，不是完整的函数，无法调用，也无法为其分配内存空间。
  • 抽象类通常是作为基类，让派生类去实现纯虚函数，派生类必须实现纯虚函数才能被实例化。

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  //线
  //Line是抽象类，也是最顶层的基类 
  class Line{
  public:
      Line(float len); //构造函数 
      virtual float area() = 0;
      virtual float volume() = 0;
  protected:
      float m_len;
  };
  Line::Line(float len): m_len(len){ }
  
  //矩形
  //实现了area()函数（就是定义了纯虚函数的函数体）。没有实现纯虚函数volume()，Rec仍然是抽象类 
  class Rec: public Line{
  public:
      Rec(float len, float width); //构造函数 
      float area();
  protected:
      float m_width;
  };
  Rec::Rec(float len, float width): Line(len), m_width(width){ }
  float Rec::area(){ return m_len * m_width; }
  
  //长方体
  //不是抽象类，可以被实例化 
  class Cuboid: public Rec{
  public:
      Cuboid(float len, float width, float height); //构造函数 
      float area();
      float volume();
  protected:
      float m_height;
  };
  Cuboid::Cuboid(float len, float width, float height): Rec(len, width), m_height(height){ }
  float Cuboid::area(){ return 2 * ( m_len*m_width + m_len*m_height + m_width*m_height); }
  float Cuboid::volume(){ return m_len * m_width * m_height; }
  
  //正方体
  class Cube: public Cuboid{
  public:
      Cube(float len); //构造函数 
      float area();
      float volume();
  };
  Cube::Cube(float len): Cuboid(len, len, len){ }
  float Cube::area(){ return 6 * m_len * m_len; }
  float Cube::volume(){ return m_len * m_len * m_len; }
  
  //继承关系：Line --> Rec --> Cuboid --> Cube 
  
  int main(){
      Line *p = new Cuboid(10, 20, 30); //基类指针指向派生类Cuboid 
      cout<<"The area of Cuboid is "<<p->area()<<endl;
      cout<<"The volume of Cuboid is "<<p->volume()<<endl;
    
      p = new Cube(15); //基类指针指向Cube 
      cout<<"The area of Cube is "<<p->area()<<endl;
      cout<<"The volume of Cube is "<<p->volume()<<endl;
  
      return 0;
  }
  

  /*运行结果：*/
  The area of Cuboid is 2200
  The volume of Cuboid is 6000
  The area of Cube is 1350
  The volume of Cube is 3375
  

• 纯虚函数的主要目的：

  • 抽象类处了约束派生类的功能，还可以实现多态。