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C++語言為我們提供了一種語法結(jié)構(gòu)，通過它可以指明一個(gè)虛擬函數(shù)只是提供了一個(gè)可被子類型改寫的接口。但是，它本身并不能通過虛擬機(jī)制被調(diào)用，這就是純虛擬函數(shù)（pure virtual function）。
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首先：強(qiáng)調(diào)一個(gè)概念
定義一個(gè)函數(shù)為虛函數(shù)，不代表函數(shù)為不被實(shí)現(xiàn)的函數(shù)。
定義他為虛函數(shù)是為了允許用基類的指針來調(diào)用子類的這個(gè)函數(shù)。
定義一個(gè)函數(shù)為純虛函數(shù)，才代表函數(shù)沒有被實(shí)現(xiàn)。
定義純虛函數(shù)是為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，起到一個(gè)規(guī)范的作用，規(guī)范繼承這個(gè)類的程序員必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)。
簡介
假設(shè)我們有下面的類層次：
實(shí)例
class A
{
public:
virtual void foo()
{
cout"A::foo() is called"
return 0; }
這個(gè)例子是虛函數(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用，通過這個(gè)例子，也許你就對虛函數(shù)有了一些概念。它虛就虛在所謂”推遲聯(lián)編”或者”動(dòng)態(tài)聯(lián)編”上，一個(gè)類函數(shù)的調(diào)用并不是在編譯時(shí)刻被確定的，而是在運(yùn)行時(shí)刻被確定的。由于編寫代碼的時(shí)候并不能確定被調(diào)用的是基類的函數(shù)還是哪個(gè)派生類的函數(shù)，所以被成為”虛”函數(shù)。
虛函數(shù)只能借助于指針或者引用來達(dá)到多態(tài)的效果。
C++純虛函數(shù)
定義
純虛函數(shù)是在基類中聲明的虛函數(shù)，它在基類中沒有定義，但要求任何派生類都要定義自己的實(shí)現(xiàn)方法。在基類中實(shí)現(xiàn)純虛函數(shù)的方法是在函數(shù)原型后加 =0:
virtual void funtion1()=0
引入原因
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為了方便使用多態(tài)特性，我們常常需要在基類中定義虛擬函數(shù)。
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在很多情況下，基類本身生成對象是不合情理的。例如，動(dòng)物作為一個(gè)基類可以派生出老虎、孔雀等子類，但動(dòng)物本身生成對象明顯不合常理。
為了解決上述問題，引入了純虛函數(shù)的概念，將函數(shù)定義為純虛函數(shù)（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），則編譯器要求在派生類中必須予以重寫以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。同時(shí)含有純虛擬函數(shù)的類稱為抽象類，它不能生成對象。這樣就很好地解決了上述兩個(gè)問題。
聲明了純虛函數(shù)的類是一個(gè)抽象類。所以，用戶不能創(chuàng)建類的實(shí)例，只能創(chuàng)建它的派生類的實(shí)例。
純虛函數(shù)最顯著的特征是：它們必須在繼承類中重新聲明函數(shù)（不要后面的＝0，否則該派生類也不能實(shí)例化），而且它們在抽象類中往往沒有定義。
定義純虛函數(shù)的目的在于，使派生類僅僅只是繼承函數(shù)的接口。
純虛函數(shù)的意義，讓所有的類對象（主要是派生類對象）都可以執(zhí)行純虛函數(shù)的動(dòng)作，但類無法為純虛函數(shù)提供一個(gè)合理的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。所以類純虛函數(shù)的聲明就是在告訴子類的設(shè)計(jì)者，”你必須提供一個(gè)純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，但我不知道你會(huì)怎樣實(shí)現(xiàn)它”。
抽象類的介紹
抽象類是一種特殊的類，它是為了抽象和設(shè)計(jì)的目的為建立的，它處于繼承層次結(jié)構(gòu)的較上層。
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抽象類的定義： 稱帶有純虛函數(shù)的類為抽象類。
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抽象類的作用： 抽象類的主要作用是將有關(guān)的操作作為結(jié)果接口組織在一個(gè)繼承層次結(jié)構(gòu)中，由它來為派生類提供一個(gè)公共的根，派生類將具體實(shí)現(xiàn)在其基類中作為接口的操作。所以派生類實(shí)際上刻畫了一組子類的操作接口的通用語義，這些語義也傳給子類，子類可以具體實(shí)現(xiàn)這些語義，也可以再將這些語義傳給自己的子類。
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使用抽象類時(shí)注意：
抽象類只能作為基類來使用，其純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)由派生類給出。如果派生類中沒有重新定義純虛函數(shù)，而只是繼承基類的純虛函數(shù)，則這個(gè)派生類仍然還是一個(gè)抽象類。如果派生類中給出了基類純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，則該派生類就不再是抽象類了，它是一個(gè)可以建立對象的具體的類。
抽象類是不能定義對象的。
總結(jié)
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純虛函數(shù)聲明如下： virtual void funtion1()=0; 純虛函數(shù)一定沒有定義，純虛函數(shù)用來規(guī)范派生類的行為，即接口。包含純虛函數(shù)的類是抽象類，抽象類不能定義實(shí)例，但可以聲明指向?qū)崿F(xiàn)該抽象類的具體類的指針或引用。
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虛函數(shù)聲明如下：
virtual ReturnType FunctionName(Parameter)
虛函數(shù)必須實(shí)現(xiàn)，如果不實(shí)現(xiàn)，編譯器將報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤提示為：
error LNK****: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall ClassName::virtualFunctionName(void)" -
對于虛函數(shù)來說，父類和子類都有各自的版本。由多態(tài)方式調(diào)用的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。
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實(shí)現(xiàn)了純虛函數(shù)的子類，該純虛函數(shù)在子類中就編程了虛函數(shù)，子類的子類即孫子類可以覆蓋該虛函數(shù)，由多態(tài)方式調(diào)用的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。
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虛函數(shù)是C++中用于實(shí)現(xiàn)多態(tài)(polymorphism)的機(jī)制。核心理念就是通過基類訪問派生類定義的函數(shù)。
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在有動(dòng)態(tài)分配堆上內(nèi)存的時(shí)候，析構(gòu)函數(shù)必須是虛函數(shù)，但沒有必要是純虛的。
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友元不是成員函數(shù)，只有成員函數(shù)才可以是虛擬的，因此友元不能是虛擬函數(shù)。但可以通過讓友元函數(shù)調(diào)用虛擬成員函數(shù)來解決友元的虛擬問題。
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析構(gòu)函數(shù)應(yīng)當(dāng)是虛函數(shù)，將調(diào)用相應(yīng)對象類型的析構(gòu)函數(shù)，因此，如果指針指向的是子類對象，將調(diào)用子類的析構(gòu)函數(shù)，然后自動(dòng)調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)。
有純虛函數(shù)的類是抽象類，不能生成對象，只能派生。他派生的類的純虛函數(shù)沒有被改寫，那么，它的派生類還是個(gè)抽象類。
定義純虛函數(shù)就是為了讓基類不可實(shí)例化化，因?yàn)閷?shí)例化這樣的抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身并沒有意義，或者給出實(shí)現(xiàn)也沒有意義。
實(shí)際上我個(gè)人認(rèn)為純虛函數(shù)的引入，是出于兩個(gè)目的：
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為了安全，因?yàn)楸苊馊魏涡枰鞔_但是因?yàn)椴恍⌒亩鴮?dǎo)致的未知的結(jié)果，提醒子類去做應(yīng)做的實(shí)現(xiàn)。
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為了效率，不是程序執(zhí)行的效率，而是為了編碼的效率。
新聞標(biāo)題：詳解C++純虛函數(shù)
文章URL：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dhjggcd.html
