C++抽象基类讲解

 公众号：Coder梁（ID：Coder_LT）

这一篇文章来聊聊抽象基类（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。

到此这篇关于C++抽象基类讲解的文章就介绍到这了,更多相关C++抽象基类内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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