纯虚函数和虚函数

首先:强调一个概念
定义一个函数为虚函数,不代表函数为不被实现的函数。
定义他为虚函数是为了允许用基类的指针来调用子类的这个函数。
定义一个函数为纯虚函数,才代表函数没有被实现。
定义纯虚函数是为了实现一个接口,起到一个规范的作用,规范继承这个类的程序员必须实现这个函数。
1、简介
假设我们有下面的类层次:

class A
{
public:
    virtual void foo()
    {
        cout<<"A::foo() is called"<<endl;
    }
};
class B:public A
{
public:
    void foo()
    {
        cout<<"B::foo() is called"<<endl;
    }
};
int main(void)
{
    A *a = new B();
    a->foo();   // 在这里,a虽然是指向A的指针,但是被调用的函数(foo)却是B的!
    return 0;
}

  

这个例子是虚函数的一个典型应用,通过这个例子,也许你就对虚函数有了一些概念。它虚就虚在所谓“推迟联编”或者“动态联编”上,一个类函数的调用并不是在编译时刻被确定的,而是在运行时刻被确定的。由于编写代码的时候并不能确定被调用的是基类的函数还是哪个派生类的函数,所以被成为“虚”函数。
    虚函数只能借助于指针或者引用来达到多态的效果。
C++纯虚函数
一、定义
 纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它在基类中没有定义,但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”
 virtual void funtion1()=0
二、引入原因
  1、为了方便使用多态特性,我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
  2、在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。
  为了解决上述问题,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数(方法:virtual ReturnType Function()= 0;),则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类,它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。
声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以,用户不能创建类的实例,只能创建它的派生类的实例。
纯虚函数最显著的特征是:它们必须在继承类中重新声明函数(不要后面的=0,否则该派生类也不能实例化),而且它们在抽象类中往往没有定义。
定义纯虚函数的目的在于,使派生类仅仅只是继承函数的接口。
纯虚函数的意义,让所有的类对象(主要是派生类对象)都可以执行纯虚函数的动作,但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者,“你必须提供一个纯虚函数的实现,但我不知道你会怎样实现它”。

抽象类的介绍
抽象类是一种特殊的类,它是为了抽象和设计的目的为建立的,它处于继承层次结构的较上层。
(1)抽象类的定义:  称带有纯虚函数的类为抽象类。
(2)抽象类的作用:
抽象类的主要作用是将有关的操作作为结果接口组织在一个继承层次结构中,由它来为派生类提供一个公共的根,派生类将具体实现在其基类中作为接口的操作。所以派生类实际上刻画了一组子类的操作接口的通用语义,这些语义也传给子类,子类可以具体实现这些语义,也可以再将这些语义传给自己的子类。
(3)使用抽象类时注意:
•   抽象类只能作为基类来使用,其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数,而只是继承基类的纯虚函数,则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现,则该派生类就不再是抽象类了,它是一个可以建立对象的具体的类。
•   抽象类是不能定义对象的。

总结:
1、纯虚函数声明如下: virtual void funtion1()=0; 纯虚函数一定没有定义,纯虚函数用来规范派生类的行为,即接口。包含纯虚函数的类是抽象类,抽象类不能定义实例,但可以声明指向实现该抽象类的具体类的指针或引用。
2、虚函数声明如下:virtual ReturnType FunctionName(Parameter);虚函数必须实现,如果不实现,编译器将报错,错误提示为:
error LNK****: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall ClassName::virtualFunctionName(void)"
3、对于虚函数来说,父类和子类都有各自的版本。由多态方式调用的时候动态绑定。
4、实现了纯虚函数的子类,该纯虚函数在子类中就编程了虚函数,子类的子类即孙子类可以覆盖该虚函数,由多态方式调用的时候动态绑定。
5、虚函数是C++中用于实现多态(polymorphism)的机制。核心理念就是通过基类访问派生类定义的函数。
6、在有动态分配堆上内存的时候,析构函数必须是虚函数,但没有必要是纯虚的。
7、友元不是成员函数,只有成员函数才可以是虚拟的,因此友元不能是虚拟函数。但可以通过让友元函数调用虚拟成员函数来解决友元的虚拟问题。
8、析构函数应当是虚函数,将调用相应对象类型的析构函数,因此,如果指针指向的是子类对象,将调用子类的析构函数,然后自动调用基类的析构函数。

有纯虚函数的类是抽象类,不能生成对象,只能派生。他派生的类的纯虚函数没有被改写,那么,它的派生类还是个抽象类。
定义纯虚函数就是为了让基类不可实例化化
因为实例化这样的抽象数据结构本身并没有意义。
或者给出实现也没有意义
实际上我个人认为纯虚函数的引入,是出于两个目的
1、为了安全,因为避免任何需要明确但是因为不小心而导致的未知的结果,提醒子类去做应做的实现。
2、为了效率,不是程序执行的效率,而是为了编码的效率。
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「hackbuteer1」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7558868

推荐阅读:https://www.cnblogs.com/chwei2ch/p/10628608.html

原文地址:https://www.cnblogs.com/still-smile/p/12514523.html

时间: 2024-09-29 22:26:16

纯虚函数和虚函数的相关文章

C++纯虚函数、虚函数、实函数、抽象类,重载、重写、重定义

首先,面向对象程序设计(object-oriented programming)的核心思想是数据抽象.继承.动态绑定.通过数据抽象,可以使类的接口与实现分离,使用继承,可以更容易地定义与其他类相似但不完全相同的新类,使用动态绑定,可以在一定程度上忽略相似类的区别,而以统一的方式使用它们的对象. 虚函数的作用是实现多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离,采用共同的方法,但因个体差异而采用不同的策略.纯虚函数则是一种特殊的虚函数.虚函数联系到多态,多态联系到继承. 一.虚函

C++ 在继承中虚函数、纯虚函数、普通函数,三者的区别

1.虚函数(impure virtual) C++的虚函数主要作用是“运行时多态”,父类中提供虚函数的实现,为子类提供默认的函数实现. 子类可以重写父类的虚函数实现子类的特殊化. 如下就是一个父类中的虚函数: class A { public: virtual void out2(string s) { cout<<"A(out2):"<<s<<endl; } }; 2.纯虚函数(pure virtual) C++中包含纯虚函数的类,被称为是“抽象类

【C/C++学院】0823-静态联合编译与动态联合编译/父类指针子类指针释放/虚函数/纯虚函数概念以及虚析构函数/抽象类与纯虚函数以及应用/虚函数原理/虚函数分层以及异质链表/类模板的概念以及应用

静态联合编译与动态联合编译 #include <iostream> #include <stdlib.h> //散列 void go(int num) { } void go(char *str) { } //class //::在一个类中 class A { public: void go(int num) { } void go(char *str) { } }; void main() { ///auto p = go;编译的阶段,静态联编 void(*p1)(char *s

C++ 类在继承中虚函数、纯虚函数、普通函数,三者的区别

1.虚函数(impure virtual) C++的虚函数主要作用是"运行时多态",父类中提供虚函数的实现,为子类提供默认的函数实现. 子类可以重写父类的虚函数实现子类的特殊化. 如下就是一个父类中的虚函数: class A { public:     virtual void out2(string s)     {         cout<<"A(out2):"<<s<<endl;     } }; 2.纯虚函数(pure

C++中的纯虚函数和虚函数的作用

1. 虚函数和纯虚函数可以定义在同一个类(class)中,含有纯虚函数的类被称为抽象类(abstract class),而只含有虚函数的类(class)不能被称为抽象类(abstract class). 2. 虚函数可以被直接使用,也可以被子类(sub class)重载以后以多态的形式调用,而纯虚函数必须在子类(sub class)中实现该函数才可以使用,因为纯虚函数在基类(base class)只有声明而没有定义. 3. 虚函数和纯虚函数都可以在子类(sub class)中被重载,以多态的形式

静态联编,动态联编,类指针之间的关系,虚函数与多态性,纯虚函数,虚析构函数

1.静态联编,是程序的匹配,连接在编译阶段实现,也称为早期匹配.重载函数使用静态联编. 2.动态联编是指程序联编推迟到运行时进行,所以又称为晚期联编.switch语句和if语句是动态联编的例子. #include<iostream> void go(int num) { } void go(char *str) { } //class //::在一个类中 class A { public: void go(int num) { } void go(char *str) { } }; void

C++基础知识 基类指针、虚函数、多态性、纯虚函数、虚析构

一.基类指针.派生类指针 父类指针可以new一个子类对象 二.虚函数 有没有一个解决方法,使我们只定义一个对象指针,就可以调用父类,以及各个子类的同名函数? 有解决方案,这个对象指针必须是一个父类类型,我们如果想通过一个父类指针调用父类.子类中的同名函数的话,这个函数是有要求的: 在父类中,eat函数声明之前必须要加virtual声明eat()函数为虚函数. 一旦某个函数被声明为虚函数,那么所有派生类(子类)中eat()函数都是虚函数. 为了避免你在子类中写错虚函数,在C++11中,你可以在函数

继承中的虚函数、纯虚函数、普通函数

一.虚函数 被virtual关键字修饰的类成员函数就是虚函数.虚函数的作用就是实现运行时的多态性,将接口与实现分离.简单理解就是相同函数有着不同的实现,但因个体差异而采用不同的策略. 基类中提供虚函数的实现,为派生类提供默认的函数实现.派生类可以重写基类的虚函数以实现派生类的特殊化.如下: class Base{ public: virtual void foo() { cout<<"Base::foo() is called"<<endl; } }; clas

C++ 虚函数和虚继承浅析

本文针对C++里的虚函数,虚继承表现和原理进行一些简单分析,有希望对大家学习C++有所帮助.下面都是以VC2008编译器对这两种机制内部实现为例. 虚函数 以下是百度百科对于虚函数的解释: 定义:在某基类中声明为 virtual 并在一个或多个派生类中被重新定 义的成员函数[1] 语法:virtual 函数返回类型 函数名(参数表) { 函数体 } 用途:实现多态性,通过指向派生类的基类指针,访问派生类中同名覆盖成员函数 函数声明和定义和普通的类成员函数一样,只是在返回值之前加入了关键字"vir