C/C++中抽象類詳解及其作用介紹

更新時間：2021年09月02日 15:39:38 作者：我是小白呀

這篇文章主要介紹了C/C++中抽象類詳解及其作用,本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

概述

抽象類 (abstract class), 是一些不用來定義對象, 而只作為基類被繼承的類. 由于抽象類常用作基類, 所以通常稱為抽象基類 (abstract base class).

在這里插入圖片描述

定義抽象類的唯一目的, 就是去建立派生類. 我們在抽象類基礎上要定義出功能各異的派生類, 再用這些派生類去建立對象.

抽象類 vs 具體類

凡是包含純虛函數的類都是抽象類. 純虛函數不用實現, 故不能被調用, 抽象類無法建立對象. 抽象類的作用是作為一個類簇的共同基類, 即為一個類簇提供一個公共接口.

在這里插入圖片描述

許多好的面向對象的系統(tǒng), 其層次結構的頂部是一個抽象類, 甚至頂部有好幾層都是抽象類. 如果在抽象類所派生出的新類中對基類的所有純虛數進行了定義. 那么這些函數就被賦予了具體的功能, 可以被調用. 這個派生類就不是抽象類, 而是可以用來定義對象的具體類 (concrete class).

如果在派生類中每有對所有純函數進行定義, 則此派生類仍然是抽象類, 不能用來定義對象.

案例

創(chuàng)建基類 Shape (形狀), 作為抽象類. Point (點), Circle (園) 是 Shape 類的直接派生類和間接派生類, Cylinder (圓柱體) 是 Shape 的間接派生類.

Shape 類:

#ifndef PROJECT6_SHAPE_H
#define PROJECT6_SHAPE_H

class Shape {
public:
    virtual double area() const {return 0.0;}
    virtual double volume() const {return 0.0;}
    virtual void shapeName() const = 0;
};

#endif //PROJECT6_SHAPE_H

Point:

#ifndef PROJECT6_POINT_H
#define PROJECT6_POINT_H

#include <iostream>
#include "Shape.h"
using namespace std;

class Point : public Shape{
private:
    double a, b;
public:
    Point(double p1, double p2) : a(p1), b(p2) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數進行再定義
        cout << "This is point with a = "<< a <<" b = " << b << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_POINT_H

Circle:

#ifndef PROJECT6_CIRCLE_H
#define PROJECT6_CIRCLE_H

#include <iostream>
#include "Shape.h"
using namespace std;

class Circle : public Shape{
protected:
    double r;
public:
    Circle(double radius) : r(radius) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數進行再定義
        cout << "This is circle with r = "<< r << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_CIRCLE_H

Cylinder 類:

#ifndef PROJECT6_CYLINDER_H
#define PROJECT6_CYLINDER_H

#include <iostream>
#include "Circle.h"
using namespace std;

class Cylinder : public Circle{
private:
    double h;
public:
    Cylinder(double r, double height) : Circle(r), h(height) {};
    virtual void shapeName() const {  // 對虛函數進行再定義
        cout << "This is circle with r = "<< r << " h = " << h << endl << endl;
    }
};

#endif //PROJECT6_CYLINDER_H

main:

#include <iostream>
#include "Shape.h"
#include "Point.h"
#include "Circle.h"
#include "Cylinder.h"
using namespace std;

int main() {
    // 創(chuàng)建對象
    Point point1(1.2, 2.3);  // 點對象
    Circle circle1(2.5);  // 圓對象
    Cylinder cylinder1(3.5, 7);

    point1.shapeName();
    circle1.shapeName();
    cylinder1.shapeName();

    Shape *pt;  // 指向基類的指針
    pt = &point1;
    pt->shapeName();
    pt = &circle1;
    pt->shapeName();
    pt = &cylinder1;
    pt->shapeName();

    return 0;
}

輸出結果:

This is point with a = 1.2 b = 2.3
This is circle with r = 2.5
This is circle with r = 3.5 h = 7

This is point with a = 1.2 b = 2.3
This is circle with r = 2.5
This is circle with r = 3.5 h = 7