C++：纯虚函数与抽象类

5.4.3 纯虚函数和抽象类

纯虚函数是一个在基类中说明的虚函数，它在该基类中没有定义，但是要求在派生类中根据需要对它进行定义，或仍然说明为纯虚函数。

声明纯虚函数的一般格式是：
virtual 函数类型 函数名(参数表)=0；

纯虚函数的作用是：在基类中为其派生类保留一个函数的名字，以便派生类根据需要对它进行重新定义。纯虚函数没有函数体，它最后面“=0 ”并不表示函数的返回值是0，它只是形式上的作用，告诉编译系统这是纯虚函数。纯虚函数不具有函数的功能，不能被调用。

//应用举例

#include<iostream>
using namespace std;
#define PI 3.14 
class Circle{                   //基类(抽象类) 
  public: 
   void setradius(double r)
   {
    radius = r;
   } 
   virtual void show()=0;        //在基类里定义纯虚函数 
  protected:
   double radius;  
};
class Area:public Circle{
  public:
    void show()                 //在派生类Area中重新定义虚函数函数show 
    {
     cout<<"圆的面积是:"<<PI*radius*radius<<endl;
    }
};
class Perimeter:public Circle{
  public:
    void show()                 //在派生类Perimeter中重新定义虚函数函数show 
    {
     cout<<"圆的周长是:"<<2*PI*radius<<endl;
    }
};
int main()
{
 Circle *ptr;           //定义(抽象类)基类circle对象指针ptr
 Area a;               //定义Area对象a
 a.setradius(10);
 ptr=&a;
 ptr->show(); 
 Perimeter p;          //定义Perimeter对象p
 p.setradius(10);
 ptr=&p;
 ptr->show();
 return 0; 
}

程序运行结果：
圆的面积是:314
圆的周长是:62.8

在以上例子中，Circle是一个基类，它表示一个圆。从它可以派生出面积类Area和周长类Perimeter。显然，基类中定义的show函数是没有任何意义的，它只是用来提供派生类使用的公共接口，所以在程序中将其定义为纯虚函数，但在派生类中，则根据程序的需要，具体地重新定义纯虚函数。如果一个类至少有一个纯虚函数，那么就称为这个类为抽象类。因此，上述程序中定义的类Circle就是一个抽象类。对于抽象类的使用有以下几点规定：

（1）由于抽象类中至少包含有一个没有定义功能的纯虚函数，因此抽象类只能用其他类的基类，不能建立抽象类的对象。

（2）抽象类不能用作参数类型、函数返回类型或显式转换的类型。但是可以声明指向抽象类的的指针变量，此指针可以指向它的派生类，进而实现多态性。

（3）如果在抽象类的派生类中没有重新说明纯虚函数，则该函数在派生类中仍然为纯虚函数，而这个派生类仍然还是一个派生类。