C ++：如果类没有成员函数，如何创建抽象基类？

Question

我有一个抽象基类，其目的是允许创建指向基类的指针数组。 （对于“很多事情有用...”）

我的抽象基类不包含任何成员函数。 因此，没有纯粹的虚拟方法，因此我想它在技术上不是抽象的。

但是，我不希望能够创建此类的实例。

是否可以创建无成员抽象基类？ 如果不是，是否还有其他解决方案可以阻止创建“抽象库”实例？ 使构造函数protected就足够了吗？

曾经向我指出，实际上，如果抽象类的目的是允许创建指向该基类的向量或指针数组，则不需要该抽象基类-一个人可能根本就没有基类，并且将继承层次结构顶部的类用作基类。 或者，可以复制并粘贴该顶级类，并在没有实现的情况下交换纯虚拟函数的已实现方法，但是，这在逻辑上似乎与抽象基本指针的思想不一致，并且会导致维护代码更加困难。

Answer 1

提供一个纯虚拟析构函数：

struct Base {
 virtual ~Base() = 0;
};

inline Base::~Base() {}

您需要提供一个实现，可以通过将其设置为inline来直接在标头中。

---

抽象类是具有某些纯虚函数的类：

[...]如果一个类至少具有一个纯虚函数，则它是抽象的。 [...]

[N4431§10.4/ 2]

由于您想要一个指向抽象类实例的指针数组（派生类），因此我假设您还希望最终能够通过这些指针delete并从而破坏这些实例中的一个或多个：

Base * instance = // ... whatever ...
delete instance;

在这种情况下，要调用（派生类的）正确的析构函数，该析构函数必须是虚拟的。

因此，由于这两种方法都是虚拟的，并且您不希望使用某些纯虚拟成员函数，因此最好使析构函数成为纯虚拟的。

要使虚拟函数纯净，请将pure-specifier附加到其声明中：

struct Foo {
 virtual void bar(void) /* the */ = 0; // pure-specifier
};

现在，关于定义，您想知道为什么我们需要提供一个定义，因为...

[...]仅当使用合格ID语法（5.1）或如同（12.4）一样调用纯虚拟函数时，才需要定义。 [...]

[N4431§10.4/ 2]

这是因为在销毁派生类时，在派生类析构函数被调用之后，基类的析构函数也将被调用：

struct Derived : public Base {
 ~Derived() {
  // contents
  // Base::~Base() will be called
 }
};

在执行析构函数的主体之后，类X的析构函数调用X的直接基类的析构函数，如果X是最派生类的类型（12.6.2），则其析构函数调用X的虚拟基类的析构函数。 调用所有析构函数，就好像它们是用限定名称引用的一样。[...]

[N4431§12.4/ 8]

因此，如果需要Base类，则可以定义纯虚拟析构函数。 但是...

[...]函数声明不能​​同时提供纯说明符和定义[...]

[N4431§10.4/ 2]

...因此必须在类定义之外进行定义。 这可以在单独的源文件中完成，或者要感谢...

内联函数应在使用过的每个翻译单元中定义，并且在每种情况下都应具有完全相同的定义。

[N4431§7.1.2/ 4]

...作为标题中的inline函数。

---

在这种情况下，该标准甚至明确规定了定义的要求：

可以将析构函数声明为虚拟（10.3）或纯虚拟（10.4）； 如果在程序中创建了该类的任何对象或任何派生类，则应定义析构函数。 [...]

[N4431§12.4/ 9]

Answer 2

是否可以创建无成员抽象基类？

最简单的方法是使析构函数成为纯虚拟的。

class AbstractBase
{
   public:
      virtual ~AbstractBase() = 0;
};

Answer 3

如果要多态删除该类的实例，则无论如何都必须具有虚拟析构函数。 这不仅是为了防止基类的实例化，还需要避免未定义的行为。 只要使其成为纯虚拟的即可。 并给它一个空的实现（是的，这在C ++中有效）。

但是，如果根本不使用多态，则应避免添加虚拟析构函数，而应仅使构造函数受保护。 请记住，基类不一定必须建立多态类层次结构（请参阅C ++库中的示例，如std::input_iterator_tag ）。