本篇文章为大家展示了C++抽象基类如何理解,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。
下面来聊聊抽象基类(abstract base class
简称ABC
)。
我们之前说过,在我们实现继承的时候,需要保证派生类和基类之间是一种is-a的关系。在大多数时刻,这样的关系是没有问题的,然而在一些特殊的情况可能会遇到问题。
比如说,假设我们要实现所有的图形。在图形当中,圆是一种特殊的椭圆。但椭圆包含的属性更多,椭圆除了有中心点之外,还有半长轴、半短轴,以及方向角,而圆只需要圆心和半径即可。
也就是说虽然圆是椭圆,但圆包含的属性却更少,而不是更多。这就带来了一个问题,当我们使用继承的时候,圆并不需要半长轴、半短轴以及方向角这些信息。并且一些方法在逻辑上会有一些出入,比如说旋转rotate
方法,对于圆来说并不需要旋转,再比如说放大缩小,圆的逻辑也和椭圆不同。
虽然我们有一些办法可以解决,但总体来说,在这种情况下不使用继承反而更加简单。但不使用继承又会导致圆和椭圆两者相同的逻辑需要复制粘贴一份,也不是非常合适。
针对这种情况,C++当中还有一种解法,就是将圆和椭圆类中抽象出共性,将这些共性放在一个ABC
中。然而从该ABC派生出Circle
和Ellipse
类,这样我们可以使用基类指针数组同时管理Circle
和Ellipse
对象,即可以实现多态。
比如圆和椭圆的共同点是都有中心坐标,Move方法也相同,以及都有Area方法。但面积的计算方法圆和椭圆的逻辑是不同的,只是方法名一样。所以我们不能在ABC当中实现Area方法,可以将它设置成一个纯虚函数。
纯虚函数表示没有实现的函数,它的声明为结尾处为=0,如下例:
class BaseElllipse { private: double x; double y; ... public: BaseEllipse(double x0=0, double y0=0) : x(x0), y(y0) {} virtual ~BaseEllipse() {} void Move(double nx, ny) { x = nx; y = ny; } virtual double Area() const=0; ...};
当类声明当中包含纯虚函数的时候,我们不能创建该类的对象。即包含纯虚函数的类只能用作基类,要成为ABC,类中至少需要包含一个纯虚函数。
在这个例子当中,我们的Area
方法没有定义,但C++是允许纯虚函数有定义的。比如,假设我们希望把Move
设置成纯虚函数,
我们可以这样声明:
void Move(double nx, ny) = 0;
一样可以给Move函数创建实现:
void BaseEllipse::Move(double nx, ny) { x = nx; y = ny;}
总之在原型当中将函数赋值为0指出类是一个抽象基类,在类中可以不定义该函数。在使用的时候,需要注意,我们不能创建BaseEllipse
对象,只能创建以它为基类的子类对象。
在子类当中,我们需要使用常规的虚函数来实现父类中的纯虚函数。
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