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。