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抽象类和虚函数

2014年08月29日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2244字 ⁄ 字号 评论关闭

 抽象类 
        带有纯虚函数的类称为抽象类。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。抽象类是不能定义对象的,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。

虚函数

  在面向对象的C++语言中,虚函数(virtualfunction)是一个非常重要的概念。因为它充分体现了面向对象思想中的继承和多态性这两大特性,在C++语言里应用极广。比如在微软的MFC类库中,你会发现很多函数都有virtual关键字,也就是说,它们都是虚函数。难怪有人甚至称虚函数是C++语言的精髓。               那么,什么是虚函数呢,我们先来看看微软的解释:

              虚函数是指一个类中你希望重载的成员函数,当你用一个基类指针或引用指向一个继承类对象的时候,你调用一个虚函数,实际调用的是继承类的版本。

                                                                                                                        ——摘自MSDN 
              这个定义说得不是很明白。MSDN中还给出了一个例子,但是它的例子也并不能很好的说明问题。我们自己编写这样一个例子:

#include "stdio.h "

#include "conio.h "

 

classParent

{

public:

  chardata[20];

  voidFunction1();

  virtualvoidFunction2();     //这里声明Function2是虚函数

}parent;

voidParent::Function1()

{

  printf( "Thisisparent,function1\n ");

}

voidParent::Function2()

{

  printf( "Thisisparent,function2\n ");

}

 

classChild:publicParent

{

  voidFunction1();

  voidFunction2();

}child;

voidChild::Function1()

{

  printf( "Thisischild,function1\n ");

}

voidChild::Function2()

{

  printf( "Thisischild,function2\n ");

}

 

intmain(intargc,char*argv[])

{

  Parent*p;   //定义一个基类指针

  if(_getch()== 'c ')         //如果输入一个小写字母c

            p=&child;                 //指向继承类对象

  else

            p=&parent;           //否则指向基类对象

p-> Function1();     //这里在编译时会直接给出Parent::Function1()的

                                                                    入口地址。

  p-> Function2();       //注意这里,执行的是哪一个Function2?

  return0;

}

              用任意版本的VisualC++或BorlandC++编译并运行,输入一个小写字母c,得到下面的结果:

Thisisparent,function1

Thisischild,function2

          为什么会有第一行的结果呢?因为我们是用一个Parent类的指针调用函数Fuction1(),虽然实际上这个指针指向的是Child类的对象,但编译器无法知道这一事实(直到运行的时候,程序才可以根据用户的输入判断出指针指向的对象),它只能按照调用Parent类的函数来理解并编译,所以我们看到了第一行的结果。

              那么第二行的结果又是怎么回事呢?我们注意到,Function2()函数在基类中被virtual关键字修饰,也就是说,它是一个虚函数。虚函数最关键的特点是“动态联编”,它可以在运行时判断指针指向的对象,并自动调用相应的函数。如果我们在运行上面的程序时任意输入一个非c的字符,结果如下:

Thisisparent,function1

Thisisparent,function2

              请注意看第二行,它的结果出现了变化。程序中仅仅调用了一个Function2()函数,却可以根据用户的输入自动决定到底调用基类中的Function2还是继承类中的Function2,这就是虚函数的作用。我们知道,在MFC中,很多类都是需要你继承的,它们的成员函数很多都要重载,比如编写MFC应用程序最常用的CView::OnDraw(CDC*)函数,就必须重载使用。把它定义为虚函数(实际上,在MFC中OnDraw不仅是虚函数,还是纯虚函数),可以保证时刻调用的是用户自己编写的OnDraw。虚函数的重要用途在这里可见一斑。

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