C++抽象基類如何理解

本篇文章為大家展示了C++抽象基類如何理解，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

下面來聊聊抽象基類（abstract base class簡稱ABC）。

我們之前說過，在我們實現繼承的時候，需要保證派生類和基類之間是一種is-a的關系。在大多數時刻，這樣的關系是沒有問題的，然而在一些特殊的情況可能會遇到問題。

比如說，假設我們要實現所有的圖形。在圖形當中，圓是一種特殊的橢圓。但橢圓包含的屬性更多，橢圓除了有中心點之外，還有半長軸、半短軸，以及方向角，而圓只需要圓心和半徑即可。

也就是說雖然圓是橢圓，但圓包含的屬性卻更少，而不是更多。這就帶來了一個問題，當我們使用繼承的時候，圓并不需要半長軸、半短軸以及方向角這些信息。并且一些方法在邏輯上會有一些出入，比如說旋轉rotate方法，對于圓來說并不需要旋轉，再比如說放大縮小，圓的邏輯也和橢圓不同。

雖然我們有一些辦法可以解決，但總體來說，在這種情況下不使用繼承反而更加簡單。但不使用繼承又會導致圓和橢圓兩者相同的邏輯需要復制粘貼一份，也不是非常合適。

針對這種情況，C++當中還有一種解法，就是將圓和橢圓類中抽象出共性，將這些共性放在一個ABC中。然而從該ABC派生出Circle和Ellipse類，這樣我們可以使用基類指針數組同時管理Circle和Ellipse對象，即可以實現多態。

比如圓和橢圓的共同點是都有中心坐標，Move方法也相同，以及都有Area方法。但面積的計算方法圓和橢圓的邏輯是不同的，只是方法名一樣。所以我們不能在ABC當中實現Area方法，可以將它設置成一個純虛函數。

純虛函數表示沒有實現的函數，它的聲明為結尾處為=0，如下例：

class BaseElllipse {
  private:
     double x;
     double y;
     ...
 public:
     BaseEllipse(double x0=0, double y0=0) : x(x0), y(y0) {}
     virtual ~BaseEllipse() {}
     void Move(double nx, ny) {
            x = nx;
            y = ny;
        }
     virtual double Area() const=0;
     ...
};

當類聲明當中包含純虛函數的時候，我們不能創建該類的對象。即包含純虛函數的類只能用作基類，要成為ABC，類中至少需要包含一個純虛函數。

在這個例子當中，我們的Area方法沒有定義，但C++是允許純虛函數有定義的。比如，假設我們希望把Move設置成純虛函數，

我們可以這樣聲明：

void Move(double nx, ny) = 0;

一樣可以給Move函數創建實現：

void BaseEllipse::Move(double nx, ny) {
    x = nx;
    y = ny;
}

總之在原型當中將函數賦值為0指出類是一個抽象基類，在類中可以不定義該函數。在使用的時候，需要注意，我們不能創建BaseEllipse對象，只能創建以它為基類的子類對象。

在子類當中，我們需要使用常規的虛函數來實現父類中的純虛函數。

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