C++ 多态性——纯虚函数与抽象类
抽象类是一种特殊的类,它为一个类族提供统一的操作界面。抽象类是为了抽象和设计的目的而建立的。可以说,建立抽象类,就是为了通过它多态地使用其中的成员函数。抽象类处于类层次的上层,一个抽象类自身无法实例化,也就是说我们无法定义一个抽象类的对象,只能提供继承机制,生成抽象类的非抽象派生类,然后再实例化。
1.纯虚函数
在基类中声明和不同的派生类中具有相同原型的函数,并将它们声明为虚函数,此时,派生类中和基类中名字相同的函数就会被覆盖掉,然后通过基类的指针调用这些函数时,派生类的相应函数将被实际调用。然而,基类并不知道该如何处理通过基类的指针调用来的派生类函数,无法给出有意义的实现。对于这种在基类中无法实现的函数,可以在基类中只说明函数原型来规定整个类族的统一接口形式,而在派生类中再给出这些函数的实现,纯虚函数来实现这一功能。
纯虚函数是一个在基类中声明的虚函数,它在该基类中没有定义具体的操作内容,要求各派生类根据实际需求给出各自的定义。
纯虚函数的声明格式为:
virtual 函数类型 函数名(参数表)=0;
实际上,它与一般虚函数成员的原型在书写格式上的不同就在于后面加了“=0”。
声明为纯虚函数之后,基类中就可以不再给出函数的实现部分。纯虚函数的函数体由派生类给出。
【注意】
(1)基类中仍然允许对纯虚函数给出实现,但即使给出实现,也必须由派生类覆盖,否则无法实例化。例如:
#include<iostream>
using namespace std;class B
{
public:virtual void fun() = 0//纯虚函数在基类中实现{cout << "显示基类B" << endl;}
};class D :public B
{
public:virtual void fun() = 0;
};int main()
{D d;d.fun();return 0;
}
以上代码编译错误,原因是:

将代码修改之后如下:
class B
{
public:virtual void fun() = 0//派生类对基类中的纯虚函数进行覆盖{cout << "显示基类B" << endl;}
};class D :public B
{
public:virtual void fun(){cout << "显示派生类D" << endl;}
};int main()
{D d;d.fun();return 0;
}
运行结果:

(2)在基类中对纯虚函数定义的函数体的调用,必须通过“基类名::函数名(参数表)”的形式。
(3)如果将基类析构函数声明为纯虚函数,必须给出它的实现,因为派生类的析构函数体执行完后需要调用基类的纯虚函数。
class B
{
public:B(){cout << "基类B的构造函数" << endl;}virtual~B() = 0//声明B类的析构函数为纯虚函数并实现{cout << "基类B的析构函数" << endl;}virtual void fun() = 0;//声明fun为纯虚函数
};class D :public B
{
public:D(){cout << "派生类D的构造函数" << endl;}virtual ~D(){cout << "派生类D的析构函数" << endl;}virtual void fun(){cout << "显示派生类D" << endl;}
};int main()
{D d;return 0;
}
运行结果:

(4)纯虚函数不同于函数体为空的虚函数:纯虚函数根本就没有函数体,而空的虚函数的函数体为空;纯虚函数所在的类是抽象类,不能直接进行实例化,而函数体为空的虚函数所在的类是可以实例化的。它们共同的特点是都可以派生出新的类,然后在新的类中给出虚函数新的实现,而且这种新的实现具有多态特征。
2.抽象类
带有纯虚函数的类是抽象类。 抽象类的主要作用是通过它为一个类族建立一个公共的接口,使它们能够更有效地发挥多态特性。抽象类声明了一个类族派生类的共同接口,而接口的完整实现,即纯虚函数的函数体,需要派生类自己定义。
抽象类派生出新的类之后,如果派生类给出所有纯虚函数的函数实现,这个派生类就可以自己定义对象,因而不再是抽象类;反之,如果派生类没有给出全部纯虚函数的实现,这时派生类仍然是一个抽象类。
抽象类不能实例化,即不能定义一个抽象类的对象,但是可以定义一个抽象类的指针和引用。通过指针和引用,就可以指向并访问派生类的对象,进而访问派生类的成员,这种访问具有多态特征。
【例】抽象类举例
class A//基类A定义
{
public:virtual void display()const = 0;//声明为纯虚函数};class B :public A//公有派生类B定义
{
public:virtual void display()const//覆盖基类的虚函数{cout << "显示类B" << endl;}
};class C :public B//公有派生类C定义
{
public:virtual void display()const//覆盖基类的虚函数{cout << "显示类C" << endl;}
};void fun(A* p)//参数为指向基类A的对象的指针
{p->display();//"对象指针->成员名"
}int main()
{B b;//定义直接基类为A类的派生类B的对象C c;//定义直接基类为B类的派生类C的对象fun(&b);//用直接基类为A类的派生类B对象的指针调用fun函数fun(&c);//用直接基类为B类的派生类C对象的指针调用fun函数return 0;
}
运行结果:

分析:
程序中类A,B,C属于同一个类族,抽象类A通过纯虚函数为整个类族提供了通用的外部接口语义。通过公有派生而来的子类B,C给出了纯虚函数的具体实现,因此子类B,C是非抽象类,可以定义派生类的对象,同时根据赋值兼容规则,抽象类A的指针也可以指向任何一个派生类的对象。在fun函数中通过基类A的指针p就可以访问到p指向的派生类B,C的对象成员。这样就实现了对同一类族中的对象进行统一处理的多态。
而且,程序中派生类的虚函数可以不用virtual关键字显式说明,因为它们与基类的纯虚函数具有相同的名称、参数及返回值,由系统自动判断为虚函数。在派生类display函数原型声明中使用virtual也没有错的。
相关文章:
C++ 多态性——纯虚函数与抽象类
抽象类是一种特殊的类,它为一个类族提供统一的操作界面。抽象类是为了抽象和设计的目的而建立的。可以说,建立抽象类,就是为了通过它多态地使用其中的成员函数。抽象类处于类层次的上层,一个抽象类自身无法实例化,也就…...
小程序如何使用防抖和节流?
防抖(Debounce)和节流(Throttle)都是用来优化函数执行频率的技术,特别在处理用户输入、滚动等频繁触发的情况下,它们可以有效减少函数的执行次数,从而提升性能和用户体验。但它们的工作方式和应…...
计算机三级网络技术(持续更新)
BGP考点 A S:自治系统 BGP: Border Gateway Protocol(当前使用的版本是 BGP-4)外部网关协议 动态路由协议可以按照工作范围分为IGP以及EGP。IGP工作在同一个AS内,主要用来发现和计算路由,为AS内提供路由信息的交换&…...
Django Rest_Framework(二)
文章目录 1. http请求响应1.1. 请求与响应1.1.1 Request1.1.1.1 常用属性1).data2).query_params3)request._request 基本使用 1.1.2 Response1.1.2.1 构造方式1.1.2.2 response对象的属性1).data2).status_code3&…...
Kotlin~Visitor访问者模式
概念 将数据结构和操作分离,使操作集合可以独立于数据结构变化。 角色介绍 Visitor:抽象访问者,为对象结构每个具体元素类声明一个访问操作。Element:抽象元素,定义一个accept方法ConcreteElement:具体元…...
LVS-DR模式集群构建过程演示
一、工作原理 LVS的工作原理 1.当用户向负载均衡调度器(Director Server)发起请求,调度器将请求发往至内核空间 2.PREROUTING链首先会接收到用户请求,判断目标IP确定是本机IP,将数据包发往INPUT链 3.IPVS是工作在IN…...
UML-A 卷-知识考卷
UML-A 卷-知识考卷 UML有多少种图,请列出每种图的名字: 常用的几种UML图: 类图(Class Diagram):类图是描述类、接口、关联关系和继承关系的图形化表示。它展示了系统中各个类之间的静态结构和关系。时序…...
BpBinder与PPBinder调用过程——Android开发Binder IPC通信技术
在Android系统中,进程间通信(IPC)是一个非常重要的话题。Android系统通过Binder IPC机制实现进程间通信,而Binder IPC通信技术则是Android系统中最为重要的进程间通信技术之一。本文将介绍Binder IPC通信技术的原理,并…...
篇十五:模板方法模式:固定算法的步骤
篇十五:"模板方法模式:固定算法的步骤" 设计模式是软件开发中的重要知识,模板方法模式(Template Method Pattern)是一种行为型设计模式,用于定义一个算法的骨架,将算法中一些步骤的具…...
web-ssrf
目录 ssrf介绍 以pikachu靶场为例 curl 访问外网链接 利用file协议查看本地文件 利用dict协议扫描内网主机开放端口 file_get_content 利用file协议查看本地文件: fsockopen() 防御方式: ssrf介绍 服务器端请求伪造,是一种由攻击者构造形成…...
【HarmonyOS】【续集】实现从视频提取音频并保存到pcm文件功能(API6 Java)
【关键字】 视频提取类Extractor、视频编解码、保存pcm文件、getAudioTime 【背景和问题】 上篇中介绍了从视频提取音频并保存到pcm文件功能,请参考文档:https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/topic/0209125665541017202?fid0101591351254…...
MySQL为什么要使用 B+Tree 作为索引结构?
MySQL为什么要使用 BTree 作为索引结构? 基本情况 常规的数据库存储引擎 ,一般都是采用 B 树或者 B树来实现索引的存储。B树是一种多路平衡树,用这种存储结构来存储大量数据,它的整个高度 会相比二叉树来说 ,会矮很多…...
Three.js阴影
目录 Three.js入门 Three.js光源 Three.js阴影 使用灯光后,场景中就会产生阴影。物体的背面确实在黑暗中,这称为核心阴影(core shadow)。我们缺少的是落下的阴影(drop shadow),即对象在其他…...
VSCode Remote-SSH (Windows)
1. VSCode 安装 VSCode 2. 安装扩展 Remote SSH Getting started Follow the step-by-step tutorial or if you have a simple SSH host setup, connect to it as follows: Press F1 and run the Remote-SSH: Open SSH Host… command.Enter your user and host/IP in the …...
现代C++中的从头开始深度学习【1/8】:基础知识
一、说明 提及机器学习框架与研究和工业的相关性。现在很少有项目不使用Google TensorFlow或Meta PyTorch,在于它们的可扩展性和灵活性。也就是说,花时间从头开始编码机器学习算法似乎违反直觉,即没有任何基本框架。然而,事实并非…...
Jwt(Json web token)——使用token的权限验证方法 用户+角色+权限表设计 SpringBoot项目应用
目录 引出使用token的权限验证方法流程 用户、角色、权限表设计权限表角色表角色-权限关联表用户表查询用户的权限(四表联查)数据库的视图 项目中的应用自定义注解拦截器controller层DTO返回给前端枚举类型的json化日期json问题 实体类-DAO 总结 引出 1.…...
SpringWeb项目核心功能总结
SpringWeb项目核心功能总结 文章目录 SpringWeb项目核心功能总结1.浏览器与Java程序的连接(个人偏好使用RequestMapping)2.参数的传入3.结果的返回请求转发和请求重定向的区别 核心功能用到的注解: RestControllerControllerResponseBodyRequ…...
Django------信号
Django 框架包含了一个信号机制,它允许若干个发送者(sender)通知一组接收者(receiver)某些特定操作或事件(events)已经发生了, 接收者收到指令信号(signals)后再去执行特定的操作。本文主要讲解Django信号(…...
HTML5 中新增了哪些表单元素?
聚沙成塔每天进步一点点 ⭐ 专栏简介⭐ HTML5 中新增了的表单元素⭐ 写在最后 ⭐ 专栏简介 前端入门之旅:探索Web开发的奇妙世界 记得点击上方或者右侧链接订阅本专栏哦 几何带你启航前端之旅 欢迎来到前端入门之旅!这个专栏是为那些对Web开发感兴趣、刚…...
[考研机试] KY20 完数VS盈数 清华大学复试上机题 C++实现
描述 一个数如果恰好等于它的各因子(该数本身除外)子和,如:6321。则称其为“完数”;若因子之和大于该数,则称其为“盈数”。 求出2到60之间所有“完数”和“盈数”。 输入描述: 题目没有任何输入。 输出描述&#…...
深度学习在微纳光子学中的应用
深度学习在微纳光子学中的主要应用方向 深度学习与微纳光子学的结合主要集中在以下几个方向: 逆向设计 通过神经网络快速预测微纳结构的光学响应,替代传统耗时的数值模拟方法。例如设计超表面、光子晶体等结构。 特征提取与优化 从复杂的光学数据中自…...
stm32G473的flash模式是单bank还是双bank?
今天突然有人stm32G473的flash模式是单bank还是双bank?由于时间太久,我真忘记了。搜搜发现,还真有人和我一样。见下面的链接:https://shequ.stmicroelectronics.cn/forum.php?modviewthread&tid644563 根据STM32G4系列参考手…...
线程同步:确保多线程程序的安全与高效!
全文目录: 开篇语前序前言第一部分:线程同步的概念与问题1.1 线程同步的概念1.2 线程同步的问题1.3 线程同步的解决方案 第二部分:synchronized关键字的使用2.1 使用 synchronized修饰方法2.2 使用 synchronized修饰代码块 第三部分ÿ…...
java调用dll出现unsatisfiedLinkError以及JNA和JNI的区别
UnsatisfiedLinkError 在对接硬件设备中,我们会遇到使用 java 调用 dll文件 的情况,此时大概率出现UnsatisfiedLinkError链接错误,原因可能有如下几种 类名错误包名错误方法名参数错误使用 JNI 协议调用,结果 dll 未实现 JNI 协…...
【大模型RAG】Docker 一键部署 Milvus 完整攻略
本文概要 Milvus 2.5 Stand-alone 版可通过 Docker 在几分钟内完成安装;只需暴露 19530(gRPC)与 9091(HTTP/WebUI)两个端口,即可让本地电脑通过 PyMilvus 或浏览器访问远程 Linux 服务器上的 Milvus。下面…...
测试markdown--肇兴
day1: 1、去程:7:04 --11:32高铁 高铁右转上售票大厅2楼,穿过候车厅下一楼,上大巴车 ¥10/人 **2、到达:**12点多到达寨子,买门票,美团/抖音:¥78人 3、中饭&a…...
MODBUS TCP转CANopen 技术赋能高效协同作业
在现代工业自动化领域,MODBUS TCP和CANopen两种通讯协议因其稳定性和高效性被广泛应用于各种设备和系统中。而随着科技的不断进步,这两种通讯协议也正在被逐步融合,形成了一种新型的通讯方式——开疆智能MODBUS TCP转CANopen网关KJ-TCPC-CANP…...
令牌桶 滑动窗口->限流 分布式信号量->限并发的原理 lua脚本分析介绍
文章目录 前言限流限制并发的实际理解限流令牌桶代码实现结果分析令牌桶lua的模拟实现原理总结: 滑动窗口代码实现结果分析lua脚本原理解析 限并发分布式信号量代码实现结果分析lua脚本实现原理 双注解去实现限流 并发结果分析: 实际业务去理解体会统一注…...
有限自动机到正规文法转换器v1.0
1 项目简介 这是一个功能强大的有限自动机(Finite Automaton, FA)到正规文法(Regular Grammar)转换器,它配备了一个直观且完整的图形用户界面,使用户能够轻松地进行操作和观察。该程序基于编译原理中的经典…...
鸿蒙DevEco Studio HarmonyOS 5跑酷小游戏实现指南
1. 项目概述 本跑酷小游戏基于鸿蒙HarmonyOS 5开发,使用DevEco Studio作为开发工具,采用Java语言实现,包含角色控制、障碍物生成和分数计算系统。 2. 项目结构 /src/main/java/com/example/runner/├── MainAbilitySlice.java // 主界…...
