那么，为什么我必须在基类中定义虚函数？

Question

我正在尝试创建一个简单的基本抽象类，其中包含一个虚函数和一个定义该虚函数的子类。 在编译期间运行以下会产生错误：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void speak();

};

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        cout << "Meow!";
    }
};

int main() {
    Cat cat;
    Animal* base = &cat;
    base->speak();
}
// error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall Base::speak(void)" (?speak@Base@@UAEXXZ)

我的 IDE 建议在 Animal 中为 speak() 添加一个无用的定义，它可以工作：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void speak();
};

void Animal::speak() {

}

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        cout << "Meow!";
    }
};

int main() {
    Cat cat;
    Animal* base = &cat;
    base->speak();
}

那么，为什么我必须在基类中定义虚函数？

相比之下，在 Java 中没有这样的需要，甚至没有这种可能性（这更有意义）：

abstract class Animal {
    abstract void speak();
}

class Cat extends Animal {
    void speak() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        animal.speak();
    }
}

Answer 1

是的，应该定义非纯虚函数。

[class.virtual]/12 ：

在类中声明的虚函数应在该类中定义或声明为纯（ [class.abstract] ），或两者兼而有之； 不需要诊断（ [basic.def.odr] ）。

您可以提供定义，或将其标记为纯虚拟。

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;
};

Answer 2

您需要在基类中使用= 0将其标记为“抽象”（或 C++ 术语中的“纯虚拟”）。

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;
};

Answer 3

在 C++ 中，如果一个类至少有一个纯虚函数，那么它就是抽象的。

这节课

class Animal {
public:
    virtual void speak();

};

不是抽象类，因为类中没有声明纯虚函数。

通过在类定义的函数声明中使用纯说明符来指定虚函数。

那是为了使类抽象，你应该像这样声明它的虚函数

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;

};

编译器需要构建一个指向虚函数的指针表，其中将存储虚函数的实际地址。 如果链接器无法解析虚拟函数的地址，则会发出错误消息。

请记住，可以定义纯虚函数。 例如你可以写

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;

};

void Animal::speak()
{
    std::cout << "The animal has issued a sound.\n";
}

在派生类中，您可以通过以下方式定义函数

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        Animal::speak();
        cout << "Meow!";
    }
};