C++编程实践： 抽象基类

本实例来自《C++ Primer Plus》（第六版） 第十三章

题目要求：

假设你正在开发一个图形程序，该程序会显示圆和椭圆等，需要考虑：

• 椭圆要包含椭圆中心坐标，半长轴，半短轴以及方向角的数据。圆要实现圆心坐标，半径等数据。
• 椭圆要包含移动，旋转一定角度，计算面积和缩放等方法，但是圆不需要旋转。

设计思路：

• 虽然圆也是一种椭圆的特殊形势，但是设计成由圆类继承椭圆类显然是十分笨拙的。比较好的办法是涉及一个基类BaseEllipse，圆和椭圆都继承此基类。这样便可以使用指针数组同时管理Circle对象和Ellipse对象、

知识点：

1. C++通过纯虚函数提供基类未实现的方法，纯虚函数的声明为在函数声明的结尾处添加“=0”，例如基类中的Area方法：

   
   virtual double Area() const = 0;//a pure virtual function
   
   

2. 当类声明中包含纯虚函数的时候，则不能创建该类的对象，包含纯虚函数的类只能作为基类，设计时更多作为接口来使用。
3. 派生类必须为基类实现纯虚函数的复写（Override），否则不能通过编译。
4. 要注意当使用基类的指针数组创建管理派生类对象的时候，指针只能指向基类声明过的权限为public的函数，不能使用派生类中的新的成员函数。
5. 复习一下类产生对象的两种方法

   
   Circle *c = new Circle(1, 0, 1);
   Circle d(1, 1, 0);
   
   

总结与疑问：

• 抽象基类一般被用作接口来使用，抽象基类不能实例化对象，包含至少一个纯虚函数的类叫做抽象基类。
• 如果使用抽象基类的指针数组来管理派生类，那么该数组中的指针不能使用派生类中的新方法（即没有在基类中被以任何形式声明过的方法），如果派生类的所有方法都在抽象基类中声明，又会有些类不会用到接口的全部方法。带来设计上的冗余。

代码实现：

BaseEllipse.h（由于问题比较简单，所有函数均使用内联函数，只为了说明设计的思路）

#pragma once

//基类指针指向派生类的时候，不能使用派生类新定义的函数的问题。
class BaseEllipse {
private:
	double x;
	double y;

public:
	BaseEllipse(double x0 = 0,double y0 = 0):x(x0),y(y0){}
	virtual ~BaseEllipse(){}
	void Move(int nx, int ny) { x = nx; y = ny; }
	virtual double Area() const = 0;//a pure virtual function
	virtual void Scale(double sa, double sb){};
	virtual void Scale(double sr){}
	virtual void Rotate(double nang){}
};

class Ellipse :public BaseEllipse {
private:
	double a;
	double b;
	double angle;

public:
	Ellipse(double x0 = 0, double y0 = 0, double a0 = 0, double b0 = 0, double angle0 = 0) :BaseEllipse(x0, y0) { a = a0; b = b0; angle = angle0; }
	virtual double Area() const { return 3.14*a*b; }
	virtual void Scale(double sa, double sb) { a *= sa; b *= sb; }
	virtual void Rotate(double nang) { angle += nang; }
};

class Circle :public BaseEllipse {
private:
	double r;

public:
	Circle(double x0=0, double y0=0, double r0=0) :BaseEllipse(x0, y0) { r = r0; }
	virtual double Area() const { return 3.14*r*r; }
	virtual void Scale(double sr) { r *= sr; }
};

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