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C++如何实现抽象类与纯虚函数

P粉602998670

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发布时间:2025-09-08 10:54:01

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来源于php中文网

原创

抽象类是包含纯虚函数的类,不能实例化,纯虚函数用=0声明,派生类必须实现。如Shape类中virtual void draw()=0,Dog类重写speak()输出“汪汪”。

c++如何实现抽象类与纯虚函数

在C++中,抽象类和纯虚函数是实现多态和接口设计的重要机制。通过定义纯虚函数,可以强制派生类提供具体实现,从而构建出清晰的类层次结构。

什么是抽象类与纯虚函数

抽象类是包含至少一个纯虚函数的类,不能实例化对象。纯虚函数是在基类中声明但不提供实现的虚函数,使用 = 0 语法标记。

例如:

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

这个 Shape 类就是抽象类,任何继承它的类都必须实现 draw() 函数,否则也无法实例化。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

如何定义和使用纯虚函数

在基类中将虚函数设为纯虚,语法是在函数声明后加上 = 0。可以有函数体,也可以没有。

示例:

Amazon Nova
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亚马逊云科技(AWS)推出的一系列生成式AI基础模型

下载

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0; // 纯虚函数(无实现)
    virtual ~Animal() = default; // 虚析构函数推荐
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {
        std::cout     }
};

这里 Dog 实现了 speak(),因此可以创建 Dog 对象。而直接创建 Animal 对象会编译错误。

抽象类的实际应用场景

抽象类常用于定义接口或公共行为规范,适合以下情况:

  • 设计框架时定义统一接口,如图形绘制系统中的 Shape::draw()
  • 确保派生类实现特定方法,避免遗漏关键功能
  • 配合虚函数实现运行时多态,通过基类指针调用不同实现

例如:

void render(Shape* s) {
    s->draw(); // 自动调用实际类型的draw函数
}

这个函数可以处理任意 Shape 的子类对象,只要它们实现了 draw()。

基本上就这些。掌握抽象类和纯虚函数,是写出可扩展、易维护C++代码的基础。不复杂但容易忽略细节,比如记得加虚析构函数。

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