C++中的纯虚函数详解

"纯虚函数-C++(谭浩强)" 在C++编程中，纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中被声明为没有实现的函数，仅用于定义一个接口，供派生类去具体实现。纯虚函数的存在使得基类成为一个抽象类，不能直接实例化，只能作为其他类的基类来使用。这种设计模式在面向对象编程中被称为“接口”或“契约”。 在C++中，声明纯虚函数的方式是在函数声明后面加上`=0`，如下所示： ```cpp class 基类名 { public: virtual 类型 函数名(参数表)=0; // ... }; ``` 这个`=0`就是声明该函数为纯虚函数的关键。这样的类如果没有任何非虚成员函数或者非静态数据成员，那么这个类就会变成抽象类。抽象类不能被实例化，只能作为派生类的基类。派生类必须实现基类中的所有纯虚函数，否则也会成为抽象类，除非它也被实例化。 纯虚函数的概念有助于实现多态性，这是面向对象编程的一个核心特性。多态性允许我们通过基类指针或引用调用派生类的方法，即使这些方法在基类中没有实际的实现。这种动态绑定（或称为后期绑定）的能力使得代码更具有可扩展性和灵活性。 例如，假设我们有一个`Shape`基类，它声明了一个纯虚函数`draw()`： ```cpp class Shape { public: virtual void draw()=0; // 纯虚函数 }; class Circle : public Shape { public: void draw() override { // 派生类实现纯虚函数 // 实现圆形的绘制 } }; class Rectangle : public Shape { public: void draw() override { // 派生类实现纯虚函数 // 实现矩形的绘制 } }; ``` 在这个例子中，我们可以创建`Shape`指针数组，然后调用`draw()`方法，虽然每个形状的绘制方式不同，但代码仍然简洁且易于管理： ```cpp Shape* shapes[] = { new Circle(), new Rectangle() }; for (auto shape : shapes) { shape->draw(); } ``` 这段代码展示了多态性的力量，即使`Shape`没有`draw()`的具体实现，我们依然可以通过`Shape`指针调用各个派生类的`draw()`方法。 纯虚函数在C++中起到了定义接口的作用，它是实现多态和抽象基类的关键。通过合理使用纯虚函数，开发者可以构建更加模块化、易于扩展的软件系统。