纯虚函数

定义与特点

纯虚函数是一种特殊的虚函数，在基类中声明但不实现的函数，它的主要作用是为派生类提供一个接口规范，确保派生类必须实现该函数，纯虚函数的定义格式如下：

virtual ReturnType FunctionName(ParameterList) = 0;

ReturnType 表示返回类型，FunctionName 表示函数名，ParameterList 表示参数列表，而= 0 则表示这是一个纯虚函数。

抽象类

包含纯虚函数的类称为抽象类，抽象类不能实例化对象，只能作为基类供其他类继承，抽象类的主要目的是提供一种接口或契约，规定派生类必须实现某些功能。

纯虚函数的作用

1、接口规范：纯虚函数强制派生类实现基类中的特定方法，从而确保派生类具备某些基本功能。

2、多态性：通过纯虚函数和动态绑定机制，可以实现运行时的多态性，即根据对象的实际类型调用相应的函数。

3、代码重用：基类可以定义通用的接口和属性，派生类只需实现纯虚函数即可，从而提高代码的重用性和可维护性。

示例

以下是一个使用纯虚函数的简单示例：

#include <iostream>
using namespace std;
// 抽象基类
class Shape {
public:
    // 纯虚函数，计算面积
    virtual double area() = 0;
};
// 派生类：矩形
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width;
    double height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    // 实现纯虚函数，计算矩形面积
    double area() override {
        return width * height;
    }
};
// 派生类：圆形
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    // 实现纯虚函数，计算圆形面积
    double area() override {
        return 3.14 * radius * radius;
    }
};
int main() {
    // 创建矩形和圆形对象
    Rectangle rect(5, 10);
    Circle circ(7);
    // 输出面积
    cout << "Rectangle Area: " << rect.area() << endl;
    cout << "Circle Area: " << circ.area() << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，Shape 是一个抽象基类，包含一个纯虚函数area。Rectangle 和Circle 是从Shape 派生的类，它们分别实现了area 函数，在main 函数中，我们创建了Rectangle 和Circle 的对象，并调用了它们的area 方法来计算面积。

纯虚函数是C++中实现多态性和接口规范的重要工具，通过定义纯虚函数，可以确保派生类实现特定的方法，从而实现代码的灵活性和可扩展性，纯虚函数也提高了代码的可读性和可维护性。

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