C ++中纯虚函数的用途是什么？

Question

我现在正在课堂上学习C ++，但我不太了解纯虚函数。 我知道它们稍后会在派生类中概述，但是如果您只想在派生类中对其进行定义，为什么还要将其声明为等于0？

Answer 1

简要地说，是使类抽象化，使其无法实例化，但是子类可以覆盖纯虚方法以形成具体的类。 这是在C ++中定义接口的好方法。

Answer 2

这将强制派生类定义函数。

Answer 3

包含纯虚方法的任何类都是抽象的，即无法实例化。 抽象类对于定义子类应该共享的某些核心行为很有用，但允许（实际上是要求）子类分别实现抽象。

一个抽象类的例子：

class Foo {

    // pure virtual, must be implemented by subclasses
    virtual public void myMethod() = 0;

    // normal method, will be available to all subclasses,
    // but *can* be overridden
    virtual public void myOtherMethod();
};

每个方法都是抽象的类可以用作接口，要求所有子类通过实现接口中包含的所有方法来符合该接口。

接口示例：

class Bar {

    // all method are pure virtual; subclasses must implement
    // all of them
    virtual public void myMethod() = 0;

    virtual public void myOtherMethod() = 0;
};

Answer 4

C ++中的纯虚拟方法基本上是一种定义接口而不需要实现它们的方法。

Answer 5

要添加到史蒂文·苏迪特的答案中：

“简而言之，是使类抽象化，使其无法实例化，但是子类可以覆盖纯虚方法以形成具体的类。这是在C ++中定义接口的好方法。”

例如，如果您有一个基类（也许是Shape），用于定义其派生类可以使用的许多成员函数，但又希望防止声明Shape的实例并强制用户仅使用Shape的实例。派生类（可能是Rectangle，Triangle，Pentagon等）

RE：Jeff以上的答案

非抽象类可以包含虚拟成员函数并被实例化。 实际上，对于重载成员函数而言，这是必需的，因为默认情况下C ++不会确定变量的运行时类型，但是使用virtual关键字定义时，它将确定。

考虑以下代码（为清楚起见，不包括访问器，修改器，构造函数等）：

class Person{
  int age;

  public:
    virtual void print(){
      cout << age <<endl;
    }
}

class Student: public Person{
  int studentID

  public:
    void print(){
      cout << age << studentID <<endl;
    }
}

现在，当运行此代码时：

 Person p = new Student();
 p.print();

如果没有虚拟关键字，则只显示年龄，而不显示学生班级应该出现的年龄和学生ID

（此示例基于c ++中与Java程序员非常相似的http://www.amazon.com/Java-Programmers-Mark-Allen-Weiss/dp/013919424X ）

@Steven Sudit：你是完全正确的，我忽略了包括实际的继承，哦！ 为了使内容更清晰，不包含访问器等，现在我已经使它变得更加明显。 3-7-09：全部固定

Answer 6

想象一下，我想对几种形状进行建模，并且所有形状都有明确定义的区域。 我决定每一个形状必须继承IShape （“我”的接口）和IShape将包括GetArea()方法：

class IShape {
    virtual int GetArea();
};

现在的问题是：如果该形状没有覆盖GetArea() ，该如何计算该形状的面积？ 也就是说，最佳的默认实现是什么？ 圆形使用pi * radius ^ 2，正方形使用length ^ 2，平行四边形和矩形使用base * height，三角形使用1/2 base * height，菱形，五边形，八边形等使用其他公式。

所以我说“通过定义纯虚拟方法，“如果您是形状，则必须定义一种计算面积的方法，但是如果我不知道这是什么，那就该死”。

class IShape {
    virtual int GetArea() = 0;
};

Answer 7

本质上，纯虚拟机用于创建接口（类似于java）。 这可以用作两个模块（或类，或其他）之间关于期望的功能类型的协议，而不必了解其他模块的实现。 这使您可以使用相同的接口轻松地即插即用，而无需更改正在使用该接口的其他模块中的任何内容。

例如：

class IStudent
{
    public:
    virtual ~IStudent(){};
    virtual std::string getName() = 0;
};


class Student : public IStudent
{
    public:
    std::string name;
    std::string getName() { return name; };
    void setName(std::string in) { name = in; };
};

class School
{
    public:
    void sendStudentToDetention(IStudent *in) {
        cout << "The student sent to detention is: ";
        cout << in->getName() << endl;
    };
};

int main()
{
    Student student;
    student.setName("Dave");

    School school;
    school.sendStudentToDetention(&student);
return 0;
}

学校不需要知道如何设置学生的名字，只需要知道如何获得学生的名字即可。 通过为学生提供实施和学校使用的界面，这两个部分之间就学校完成其工作所需的功能达成了协议。 现在，我们可以在不影响学校的情况下，切入和切出我们所需的Student类的不同实现（只要我们每次都实现相同的接口）。

Answer 8

抽象类的想法是，您仍然可以使用该类型声明一个变量（即，它是静态类型），但是该变量实际上引用或指向实际的具体类型（动态类型）。

在C ++中调用方法时，编译器需要确保该对象将支持该方法。

通过声明纯虚函数，您将放置一个“占位符”，编译器可使用该“占位符”来表示“哦……我知道该变量最终引用的内容都将接受该调用”，因为实际的具体类型将实现它。 但是，您不必提供抽象类型的实现。

如果您未声明任何内容，那么编译器将没有有效的方法来保证所有子类型都将实现它。

当然，如果您要问为什么要抽象一个类，那么有很多信息。