C++程序设计：纯虚函数详解

"纯虚函数-C++程序设计--谭浩强（完整版）" 在C++编程语言中，纯虚函数是面向对象编程的一个关键概念，主要用于定义抽象基类。一个纯虚函数是在基类中声明的，但它没有具体的实现，而是留给派生类去完成。这种函数的声明方式是通过在函数声明后面加上`=0`来实现的，如在描述中所示： ```cpp class 基类名 { public: virtual 类型 函数名(参数表)=0; // ... }; ``` 纯虚函数的存在使得基类成为抽象类，抽象类不能被实例化，只能作为其他类的基类来使用。这允许我们创建一个接口，规定派生类必须实现这些纯虚函数，从而确保派生类具有特定的行为。 在C++中，面向对象编程的核心思想之一是多态性。多态性允许我们使用一个基类指针或引用来调用派生类的方法，即使这些方法在基类中是纯虚的。例如，如果我们有一个基类`Animal`和两个派生类`Dog`和`Cat`，每个派生类都实现了`make_sound()`纯虚函数，那么我们可以这样做： ```cpp class Animal { public: virtual void make_sound() = 0; // 纯虚函数 }; class Dog : public Animal { public: void make_sound() override { std::cout << "Woof!" << std::endl; } }; class Cat : public Animal { public: void make_sound() override { std::cout << "Meow!" << std::endl; } }; int main() { Animal* animal1 = new Dog(); Animal* animal2 = new Cat(); animal1->make_sound(); // 输出 "Woof!" animal2->make_sound(); // 输出 "Meow!" delete animal1; delete animal2; return 0; } ``` 在这个例子中，尽管`Animal`类没有提供`make_sound()`的具体实现，但我们可以使用`Animal`指针来调用`Dog`和`Cat`的`make_sound()`方法，这就是多态性的体现。 C++语言的发展历程展示了其不断演进以适应各种编程需求的过程。从早期的BCPL、B语言到C语言，再到C++，每一步都在增强语言的功能和实用性。C++的出现，特别是在C语言的基础上增加了面向对象特性，如类、继承、封装和多态，使得软件开发变得更加模块化和易于维护。 C++的特性包括但不限于： 1. 结构化编程：C++支持结构化编程原则，使得代码易于理解和管理。 2. 高级和低级语言特点的结合：C++拥有丰富的运算符，包括位运算，同时支持动态内存管理和数据结构，使得它既可以进行系统级编程，也能用于应用程序开发。 3. 可移植性：C++编写的程序可以轻松移植到不同平台，无需大量修改。 4. 语法灵活性：C++的语法相对较松散，允许程序员有较大的设计自由度，但也增加了学习和调试的挑战。 纯虚函数是C++面向对象编程的重要组成部分，它帮助实现抽象基类和接口，增强了代码的可扩展性和复用性。通过理解和熟练使用纯虚函数，开发者能够设计出更加灵活和健壮的软件系统。