C++程序设计：纯虚函数详解

"纯虚函数-C++程序设计谭浩强" 在C++编程中，纯虚函数是一个关键的概念，尤其在面向对象编程中扮演着至关重要的角色。纯虚函数的定义在于，它是一个在基类中声明但没有实现的虚函数，它的实际意义和功能在派生类中体现。这种函数的存在使得基类成为一个抽象类（abstract class），不允许被实例化，但可以作为其他类的基底，从而实现多态性。 在C++中，声明纯虚函数的语法如下： ```cpp class 基类名 { public: virtual 类型 函数名(参数表) = 0; // ... }; ``` 这里的`=0`表明该函数是一个纯虚函数。纯虚函数的声明使得基类成为一个抽象基类，不能直接创建实例。只有当派生类提供了一个实现该纯虚函数的具体版本时，派生类才能被实例化。 纯虚函数的主要作用在于提供接口，定义一个类的行为规范，但并不提供具体的实现。这样，派生类可以根据自己的需求重写这个函数，实现不同的功能。这种机制使得代码更加灵活，符合开闭原则（open-closed principle），即对扩展开放，对修改关闭。 例如，考虑一个图形库的设计，可以有一个名为`Shape`的基类，它包含一个纯虚函数`getArea()`，用于获取图形的面积。`Shape`类本身无法计算面积，因为没有具体的形状，但是派生类如`Circle`和`Rectangle`可以各自实现`getArea()`，根据各自的形状计算面积。 C++语言的灵活性和强大功能不仅体现在纯虚函数上，还包括其丰富的运算符、数据结构支持以及良好的可移植性。C++结合了高级语言的抽象能力与低级语言的性能，使得程序可以直接操纵硬件，同时保持高效和灵活。虽然对于初学者，C++的语法可能相对复杂，但一旦掌握，就能编写出高效且可维护的代码。 C++的发展历程也反映了编程语言的演进。从早期的BCPL、B语言，再到C语言，直至C++，每一步都积累了前一代语言的优点，同时不断改进和完善。C++在C语言的基础上增加了面向对象的特性，如类、封装、继承和多态，使其成为了现代软件开发中广泛使用的语言之一。 纯虚函数是C++实现多态性的重要机制，它允许我们定义抽象接口，确保派生类实现特定的行为，而不必关心具体实现。这在设计大型、复杂系统时特别有用，因为它鼓励模块化和代码重用。同时，C++的这些特性也是其成为强大而广泛应用的编程语言的原因。