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c++中抽象类和接口

程序员文章站 2024-02-04 14:10:16
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1. 抽象类

 在面向对象编程中,抽象类是一种只能定义类型,不能生成对象的类,它是对一系列看上去不同,但是本质相同的具体概念的抽象。最典型的的抽象类就是”图形”,三角形、矩形、梯形都是图形,它们都具有边长、面积属性,”图形”类是对这系列的抽象。

 程序设计中,我们可以定义一个表征图形的类,然后具体图形继承该类。图形类,即基类定义如下:

class Shape
{
public:
    double area()  //求面积
    {
        //如何求??
    }
};

 实际上,只要是具体图形就有面积这个量,但是对”图形”求面积是没有任何意义的,只有在知道具体的图形类型之后才能求面积。所以对”图形”来说,area()函数无法实现,且不可让Shape生成对象(生成对象无意义),这就需要把Shape定义成一个抽象类:把area()函数声明为纯虚函数即可:

virtual double area() = 0;

 总结什么是抽象类:其实,在c++中并没有抽象类的概念,要实现抽象类则需要通过纯虚函数实现。纯虚函数指的是只定义函数原型的成员函数。在c++的类中,只要存在纯虚函数,那么该类就变成抽象类。

 (1) 每个具体图形的求面积算法不一样,所以加上virtual关键字,表明该函数是虚函数,在子类中重写时可以发生多态;
 (2) 为对Shape类求面积无意义,所以加上”= 0”表明该函数声明为纯虚函数,不需要定义函数体。
 (3) 抽象类不能生成对象,只能用作父类被继承,子类必须实现纯虚函数的具体功能,在子类中,父类的纯虚函数被实现后就变成虚函数,当然,如果子类没有实现父类的纯虚函数,那么子类也是抽象类一个。

class shape
{
public:
    //纯虚函数
    virtual double area() = 0;

};

//定义圆形类
class circle : public shape
{
private:
    int r;

public:
    circle(int a) : r(a)
    {}

    double area()
    {
        return r * r * 3.14;
    }
};

//定义矩形类
class rectangle : public shape
{
private:
    int x;
    int y;

public:
    rectangle(int a, int b) : x(a), y(b)
    {}

    double area()
    {
        return x * y;
    }
};


int main(void)
{
    rectangle r(5, 6);
    circle c(5);

    printf("圆形面积为: %.2lf\n", c.area());
    printf("矩形面积为: %.2lf\n", r.area());

    return 0;
}

 编译运行:
c++中抽象类和接口

2. 接口

 理解了什么是抽象类后(类中含有纯虚函数),理解什么是接口就简单了。c++中接口也是一种特殊的类,需要满足:
 (1) 类中没有定义任何成员变量
 (2) 类中所有成员函数都是公有且都是纯虚函数

举例:

class deviceOp
{
public:
    virtual bool OpenDev() = 0;
    virtual void CloseDev() = 0;
    virtual bool WriteDev(const char* buf, int len) = 0;
    virtual int ReadDev(char* buf, int len) = 0;
};

 接口是一种特殊的抽象类,所以抽象类具有只能被继承不能创建对象的特征它也具备。