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C++ 接口(抽象类)

C++ 接口(抽象类)

C++ 接口(抽象类)

接口描述了类的行为和功能,而不需要完成类的特定实现。

C++ 接口是使用抽象类来实现的,抽象类与数据抽象互不混淆,数据抽象是一个把实现细节与相关的数据分离开的概念。

如果类中至少有一个函数被声明为纯虚函数,则这个类就是抽象类。纯虚函数是通过在声明中使用 "= 0" 来指定的,如下所示:

class Box { public: // 纯虚函数 virtual double getVolume() = 0; private: double length; // 长度 double breadth; // 宽度 double height; // 高度 };

设计抽象类(通常称为 ABC)的目的,是为了给其他类提供一个可以继承的适当的基类。抽象类不能被用于实例化对象,它只能作为接口使用。如果试图实例化一个抽象类的对象,会导致编译错误。

因此,如果一个 ABC 的子类需要被实例化,则必须实现每个虚函数,这也意味着 C++ 支持使用 ABC 声明接口。如果没有在派生类中重写纯虚函数,就尝试实例化该类的对象,会导致编译错误。

可用于实例化对象的类被称为具体类

抽象类的实例

请看下面的实例,基类 Shape 提供了一个接口 getArea(),在两个派生类 Rectangle 和 Triangle 中分别实现了 getArea()

实例

#include <iostream> using namespace std; // 基类 class Shape { public: // 提供接口框架的纯虚函数 virtual int getArea() = 0; void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 派生类 class Rectangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height); } }; class Triangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height)/2; } }; int main(void) { Rectangle Rect; Triangle Tri; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); // 输出对象的面积 cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl; Tri.setWidth(5); Tri.setHeight(7); // 输出对象的面积 cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Total Rectangle area: 35
Total Triangle area: 17

从上面的实例中,我们可以看到一个抽象类是如何定义一个接口 getArea(),两个派生类是如何通过不同的计算面积的算法来实现这个相同的函数。

设计策略

面向对象的系统可能会使用一个抽象基类为所有的外部应用程序提供一个适当的、通用的、标准化的接口。然后,派生类通过继承抽象基类,就把所有类似的操作都继承下来。

外部应用程序提供的功能(即公有函数)在抽象基类中是以纯虚函数的形式存在的。这些纯虚函数在相应的派生类中被实现。

这个架构也使得新的应用程序可以很容易地被添加到系统中,即使是在系统被定义之后依然可以如此。

C++ 接口(抽象类)
C++ 教程

C++ 进一步扩充和完善了 C 语言,是一种面向对象的程序设计语言,可运行于多种平台上。C++ 支持多种编程范式——面向对象编程、泛型编程和过程化编程。

C++ 教程目录

1.C++ 简介
2.C++ 运算符
3.C++ 存储类
4.C++ 修饰符类型
5.C++ 常量
6.C++ 变量作用域
7.C++ 数据类型
8.C++ 注释
9.C++ 基本语法
10.C++ 基本的输入输出
11.C++ 日期 & 时间
12.C++ 引用
13.C++ 指针
14.C++ 数字
15.C++ 函数
16.C++ while 循环
17.C++ 指针运算符(& 和 *)
18.C++ 强制转换运算符
19.C++ 成员运算符
20.C++ 逗号运算符
21.C++ 条件运算符 ? :
22.C++ sizeof 运算符
23.C++ 自增自减运算符
24.C++ 数据结构
25.C++ switch 语句
26.C++ 嵌套 if 语句
27.C++ if…else 语句
28.C++ if 语句
29.C++ goto 语句
30.C++ continue 语句
31.C++ break 语句
32.C++ 嵌套循环
33.C++ do…while 循环
34.C++ for 循环
35.C++ 指针的算术运算
36.C++ Null 指针
37.C++ 从函数返回数组
38.C++ 传递数组给函数
39.C++ 指向数组的指针
40.C++ 多维数组
41.C++ 引用调用
42.C++ 指针调用
43.C++ 传值调用
44.C++ 嵌套 switch 语句
45.C++ 把引用作为返回值
46.C++ 把引用作为参数
47.C++ 从函数返回指针
48.C++ 传递指针给函数
49.C++ 指向指针的指针(多级间接寻址)
50.C++ 指针数组
51.C++ 指针 vs 数组
52.C++ 类成员函数
53.C++ 接口(抽象类)
54.C++ 数据封装
55.C++ 数据抽象
56.C++ 多态
57.C++ 重载运算符和重载函数
58.C++ 继承
59.C++ 类 & 对象
60.C++ 中指向类的指针
61.C++ 中的 this 指针
62.C++ 内联函数
63.C++ 友元函数
64.C++ 拷贝构造函数
65.C++ 类构造函数 & 析构函数
66.C++ 类访问修饰符
67.C++ 赋值运算符重载
68.C++ 递增递减运算符重载
69.C++ 输入输出运算符重载
70.C++ 关系运算符重载
71.C++ 二元运算符重载
72.C++ 一元运算符重载
73.C++ 类的静态成员
74.C++ 类成员访问运算符 -> 重载
75.C++ 下标运算符 [] 重载
76.C++ 函数调用运算符 () 重载
77.C++ 文件和流
78.C++ 多线程
79.C++ 信号处理
80.C++ 预处理器
81.C++ 模板
82.C++ 动态内存
83.C++ 有用的资源
84.C++ 标准库
85.C++ STL 教程
86.C++ 实例 – 标准输入输出
87.C++ 实例 – 输出 “Hello, World!”
88.C++ 实例
89.C++ 实例 – 判断闰年
90.C++ 实例 – 计算自然数之和
91.C++ 实例 – 求一元二次方程的根
92.C++ 实例 – 判断三个数中的最大数
93.C++ 实例 – 判断元音/辅音
94.C++ 实例 – 判断一个数是奇数还是偶数
95.C++ 实例 – 交换两个数
96.C++ 实例 – 查看 int, float, double 和 char 变量大小
97.C++ 实例 – 求商及余数
98.C++ 实例 – 实现两个数相加
99.C++ 实例 – 实现一个简单的计算器
100.C++ 实例 – 求两数最小公倍数