抽象類和介面

抽象類

• 面向物件中的抽象類

  • 可用於表示現實世界中的抽象概念
  • 是一種智慧定義型別，而不能產生物件的類
  • 只能被繼承並重寫相關函式
  • 直接特徵是相關函式沒有完整的實現

• Shape是現實世界中各種圖形的抽象概念

• 因此：
  
  • 程式中必須能夠反映抽象的圖形
  • 程式中通過抽象類表示圖形的概念
  • 抽象類不能建立物件，只能用於繼承

純虛擬函式

• C++語言中沒有抽象類的概念
• C++中通過純虛擬函式實現抽象類
• 純虛擬函式是指只定義原型的成員函式
• 一個C++類中存在純虛擬函式就成為了抽象類
• 純虛擬函式的語法規則：

class Shape
{
    public:
        virtual
 
 double area() = 0;
};

這裡 = 0 用於告訴編譯器當前是宣告純虛擬函式，因此不需要定義函式體。
舉一個例子：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

//抽象類 Shape
class Shape
{
public:
    //宣告一個純虛擬函式
    virtual double area() = 0;
};

//繼承Shape抽象類
class Rect : public Shape
{
    int ma;
    int mb;
public:
    Rect(int
 
 a, int b)
    {
        ma = a;
        mb = b;
    }
    //實現父類的純虛擬函式
    //然後成為虛擬函式
    double area()
    {
        return ma * mb;
    }
};

//繼承Shape抽象類
class Circle : public Shape
{
    int mr;
public:
    Circle(int r)
    {
        mr = r;
    }
    //實現父類的純虛擬函式
    //然後成為虛擬函式
    double area()
    {
        return
 
 3.14 * mr * mr;
    }
};

//這裡使用到多型特性
void area(Shape* p)
{
    double r = p->area();

    cout << "r = " << r << endl;
}

int main()
{
    //定義2個子類
    Rect rect(1, 2);
    Circle circle(10);

    //傳遞子類物件，使用多型特性
    area(&rect);
    area(&circle);

    return 0;
}

輸出結果為：

r = 2
r = 314

這裡的Shape抽象類只能用作父類被繼承，子類必須實現純虛擬函式的具體功能。子類中實現了父類的純虛擬函式後成為虛擬函式。如果子類沒有實現純虛擬函式，則子類成為抽象類。

介面

• 滿足下面條件的C++類則成為介面
  
  • 類中沒有定義任何的成員變數
  • 所有的成員函式都是公有的
  • 所有的成員函式都是純虛擬函式
  • 介面是一種特殊的抽象類

舉個例子：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

//定義介面Channel
class Channel
{
    //沒有成員變數
public:
    //所有成員函式都是公有的
    //所有成員函式都是純虛擬函式
    virtual bool open() = 0;
    virtual void close() = 0;
    virtual bool send(char* buf, int len) = 0;
    virtual int receive(char* buf, int len) = 0;
};

int main()
{
    return 0;
}