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C++基础（纯虚函数与抽象类）
C++基础之纯虚函数与抽象类
引言
纯虚函数在C++编程中的地位很重要，其关联到了设计模式中“接口”的概念。
语法
纯虚函数的语法：
1、 将成员函数声明为virtual
2、 后面加上 = 0
3、 该函数没有函数体
1 class <类名> 2 { 3 virtual <类型><函数名>(<参数表>) = 0; 4 … 5 };
例如：
1 class CmdHandler 2 { 3 virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0; 4 … 5 };
在许多情况下，在基类中不能对虚函数给出有意义有实现，而把它说明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。这就是纯虚函数的作用。
抽象类
含有纯虚函数的类叫做抽象类（纯虚类），抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的而建立的，它处于继承层次结构的较上层。
抽象类不能被实例化，即无法创建该类的对象。
CmdHandler ch; // 编译错误！！
CmdHandler *p = new CmdHandler(); // 编译错误！！
在实际中为了强调一个类是抽象类，可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。
抽象类的主要作用是将有关的组织在一个继承层次结构中，由它来为它们提供一个公共的根，相关的子类是从这个根派生出来的。
抽象类刻画了一组子类的操作接口的通用语义，这些语义也传给子类。一般而言，抽象类只描述这组子类共同的操作接口，而完整的实现留给子类。
抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数，而派生类只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体类了。
接口
实际用途：充当“接口函数”
(相当于Java中的interface语法)
(用于替代C中的回调函数的用法)
接口规范：凡是遵循此规范的类，都必须实现指定的函数接口，通常是一系列接口。
上述定义的抽象类可以理解为：凡是遵循CmdHandler规范的类，都必须实现指定的函数接口：OnCommand()。
一个实例
需求：用户输入一行命令，按回车完成输入。要求解析命令的输入，并处理之。
设计：
CmdInput：用于接收用户的输入
CmdHandler：规定一系列函数接口
CmdParser：接口的实现，实际用于解析的处理类
说明：
可见，CmdInput只接收输入的内容，而CmdParser用于对输入的内容进行解析，两个类各做各的，互不干涉，两者并不知道对方的存在，而是通过抽象类CmdHandler充当“接口”联系起来。
代码：
// main.cpp #include “CmdInput.h” #include “CmdParser.h” int main(void) { CmdInput CInput; CmdParser CParser; CInput.SetHandler(&CParser); CInput.Run(); return 0; } // CmdHandler.h /* CmdHandler 接口类*/ class CmdHandler { public: virtual ~CmdHandler() {} // 析构函数声明为 virtual virtual void OnCommand(char* cmdline) = 0; // 纯虚函数 }; // CmdInput.h #include “CmdHandler.h” class CmdInput { public: CmdInput(); void SetHandler(CmdHandler* pCHandler); int Run(); private: CmdHandler* m_pCHandler; }; // CmdInput.cpp #include “CmdInput.h” CmdInput::CmdInput () { m_pCHandler = NULL; } void CmdInput:: SetHandler(CmdHandler* pCHandler) { m_pCHandler = pCHandler; } int CmdInput::Run() { char cmdline[256]; memset(cmdline, 0, 256); while(1) { printf("> "); // 输入 gets(cmdline); if(strcmp(cmdline, "exit") == 0) // 退出 { break; } if(m_handler) // 解析与执行 { m_handler->OnCommand(cmdline); } } return 0; } // CmdParser.h #include “CmdHandler.h” /* MyParser: 一个遵循了CmdHandler接口的类*/ class MyParser : public CmdHandler { public: MyParser(); public: virtual void OnCommand(char* cmdline); // 函数接口集 private: int Split(char text[], char* parts[]); // 解析命令 }; // CmdParser.cpp #include <stdio.h> #include “CmdParser.h” CmdParser::CmdParser () { } void CmdParser::OnCommand(char* cmdline) { char* argv[128]; int argc = Split(cmdline,argv); if(argc > 0) { printf("命令: %s \n" , argv[0]); printf("参数: "); for(int i=1; i<argc; i++) { printf("%s ", argv[i]); } printf("\n\n"); } } int CmdParser::Split(char text[], char* parts[]) { int count = 0; // 分段的个数 int start = 0; // 每一分段的首地址 int flag = 0; // 遍历text，标识当前是否处于有效字符 int stop = 0; // 是否到达结束 for(int i=0; !stop ; i++) { char ch = text[i]; if(ch == 0) stop = 1; // 结束循环 if(ch == ‘,‘ || ch == ‘\0‘ || ch == ‘ ‘ || ch == ‘\t‘ ) { if(flag) // 遇到分隔符，且当前状态为flag=1 { flag = 0; text[i] = 0; // 修改为结束符,完成分段 parts[count] = text + start; // 记录首地址 count ++; } } else { if(!flag) // 遇到有效字符，且当前状态为flag=0 { flag = 1; start = i; } } } return count; //返回分段个数 }
小结
1、 纯虚函数的定义
2、 抽象类及其实质作用：接口规范，因为它只代表了一个规范，并没有具体实现，所以它不能被实例化。
3、 抽象类通常被多重继承，例如，一个普通的类，实现了多套接口规范，又继承于原有的父类。
4、 抽象类的析构函数应该声明为virtual，因为它被涉及用于继承的。
C++基础（纯虚函数与抽象类）