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C++虚拟类：概念与实现

2023-06-30 20:31:50 深夜i -- --

C++ 虚拟类概念实现继承

C++虚拟类是指用于派生其他类的抽象类，其中至少一个函数是纯虚函数。纯虚函数是指在基类中声明但没有实现的函数，它们的实现由派生类提供。虚拟类不能被实例化，其作用是定义出派生类必须实现的函数接口，从而实现代码的重用和模块化。

概念

C++中的虚拟类和Java、C#等语言中的接口概念类似。虚拟类的目的是让派生类实现其接口。一个类可以派生自多个虚拟类，从而实现多重继承。虚拟类的函数可以带有实现代码，但只要有一个函数是纯虚函数，该类就成为一个虚拟类。如果一个类的所有函数都是纯虚函数，它就成为纯虚拟类。虚拟类被用于实现面向对象程序设计的抽象概念。

实现

定义一个虚拟类需要在函数声明前面使用关键字“virtual”。在函数声明的结尾处使用“= 0”表示该函数为纯虚函数。虚拟类的继承和普通类继承相似，但必须实现虚拟类中的所有纯虚函数。如果没有实现某个纯虚函数，该函数在编译时会产生错误。

以下是一个简单的C++虚拟类示例：


class Shape
{
  public:
    virtual int getArea() = 0;
    void setWidth(int w)
   
     width = w;
   
    void setHeight(int h)
   
     height = h;
   
  protected:
    int width;
    int height;
};
class Rectangle: public Shape
{
  public:
    int getArea()
    {
     return (width * height);
    }
};
class Triangle: public Shape
{
  public:
    int getArea()
    {
     return (width * height / 2);
    }
};
int main()
{
  Rectangle Rect;
  Triangle Tri;
  Rect.setWidth(5);
  Rect.setHeight(7);
  cout << "Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl;
  Tri.setWidth(5);
  Tri.setHeight(7);
  cout << "Triangle area: " << Tri.getArea() << endl;
  return 0;
}

在上面的示例中，“Shape”是一个虚拟类，其中只有一个纯虚函数“getArea”。两个派生类“Rectangle”和“Triangle”继承自“Shape”，并且必须实现“getArea”函数。在我们的示例中，实现了具体的“getArea”函数计算公式。当创建一个“Rectangle”或“Triangle”对象并调用“getArea”函数时，计算会执行并返回结果。

总结

虚拟类是C++重要的面向对象概念。使用虚拟类可以实现代码的重用和多重继承。虚拟类的纯虚函数要求派生类实现其接口，从而实现接口和实现分离的抽象概念。虚拟类是C++程序员必须掌握的基本概念之一。

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