C++?接口（抽象類）

接口描述了類的行為和功能，而不需要完成類的特定實(shí)現(xiàn)。

C++ 接口是使用抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)的，抽象類與數(shù)據(jù)抽象互不混淆，數(shù)據(jù)抽象是一個(gè)把實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)與相關(guān)的數(shù)據(jù)分離開的概念。

如果類中至少有一個(gè)函數(shù)被聲明為純虛函數(shù)，則這個(gè)類就是抽象類。純虛函數(shù)是通過(guò)在聲明中使用 "= 0" 來(lái)指定的，如下所示：

class Box{ ? public: ? ? ?// 純虛函數(shù) ? ? ?virtual double getVolume() = 0; ? private: ? ? ?double length; ? ? ?// 長(zhǎng)度 ? ? ?double breadth; ? ? // 寬度 ? ? ?double height; ? ? ?// 高度};

設(shè)計(jì)抽象類（通常稱為 ABC）的目的，是為了給其他類提供一個(gè)可以繼承的適當(dāng)?shù)幕悺３橄箢惒荒鼙挥糜趯?shí)例化對(duì)象，它只能作為接口使用。如果試圖實(shí)例化一個(gè)抽象類的對(duì)象，會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。

因此，如果一個(gè) ABC 的子類需要被實(shí)例化，則必須實(shí)現(xiàn)每個(gè)純虛函數(shù)，這也意味著 C++ 支持使用 ABC 聲明接口。如果沒有在派生類中重寫純虛函數(shù)，就嘗試實(shí)例化該類的對(duì)象，會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。

可用于實(shí)例化對(duì)象的類被稱為具體類。

抽象類的實(shí)例

請(qǐng)看下面的實(shí)例，基類 Shape 提供了一個(gè)接口?getArea()，在兩個(gè)派生類 Rectangle 和 Triangle 中分別實(shí)現(xiàn)了?getArea()：

實(shí)例

#include <iostream> using namespace std; // 基類class Shape {public: ? // 提供接口框架的純虛函數(shù) ? virtual int getArea() = 0; ? void setWidth(int w) ? { ? ? ?width = w; ? } ? void setHeight(int h) ? { ? ? ?height = h; ? }protected: ? int width; ? int height;}; // 派生類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); ? // 輸出對(duì)象的面積 ? cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl; ? Tri.setWidth(5); ? Tri.setHeight(7); ? // 輸出對(duì)象的面積 ? cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl; ? return 0;}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Total Rectangle area: 35Total Triangle area: 17

從上面的實(shí)例中，我們可以看到一個(gè)抽象類是如何定義一個(gè)接口 getArea()，兩個(gè)派生類是如何通過(guò)不同的計(jì)算面積的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)相同的函數(shù)。

設(shè)計(jì)策略

面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)可能會(huì)使用一個(gè)抽象基類為所有的外部應(yīng)用程序提供一個(gè)適當(dāng)?shù)摹⑼ㄓ玫?、?biāo)準(zhǔn)化的接口。然后，派生類通過(guò)繼承抽象基類，就把所有類似的操作都繼承下來(lái)。

外部應(yīng)用程序提供的功能（即公有函數(shù)）在抽象基類中是以純虛函數(shù)的形式存在的。這些純虛函數(shù)在相應(yīng)的派生類中被實(shí)現(xiàn)。

這個(gè)架構(gòu)也使得新的應(yīng)用程序可以很容易地被添加到系統(tǒng)中，即使是在系統(tǒng)被定義之后依然可以如此。