抽象類 & 接口& 虛函數&純虛函數&非虛函數

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抽象類 & 接口

一、抽象類：

      抽象類是特殊的類，隻是不能被執行個體化；除此以外，具有類的其他特性；重要的是抽象類可以包括抽象方法，這是普通類所不能的。抽象方法隻能聲明于抽象類中，且不包含任何實作，派生類必須覆寫它們。另外，抽象類可以派生自一個抽象類，可以覆寫基類的抽象方法也可以不覆寫，如果不覆寫，則其派生類必須覆寫它們。

二、接口：

      接口是引用類型的，類似于類,和抽象類的相似之處有三點：

       1、不能執行個體化；

       2、包含未實作的方法聲明；

       3、派生類必須實作未實作的方法，抽象類是抽象方法，接口則是所有成員（不僅是方法包括其他成員）；

       另外，接口有如下特性：

接口除了可以包含方法之外，還可以包含屬性、索引器、事件，而且這些成員都被定義為公有的。除此之外，不能包含任何其他的成員，例如：常量、域、構造函數、析構函數、靜态成員。一個類可以直接繼承多個接口，但隻能直接繼承一個類（包括抽象類）。

三、抽象類和接口的差別：

      1.類是對對象的抽象，可以把抽象類了解為把類當作對象，抽象成的類叫做抽象類.而接口隻是一個行為的規範或規定，微軟的自定義接口總是後帶able字段，證明其是表述一類類“我能做。。。”.抽象類更多的是定義在一系列緊密相關的類間，而接口大多數是關系疏松但都實作某一功能的類中. 

      2.接口基本上不具備繼承的任何具體特點,它僅僅承諾了能夠調用的方法;     

      3.一個類一次可以實作若幹個接口,但是隻能擴充一個父類    

      4.接口可以用于支援回調,而繼承并不具備這個特點.    

      5.抽象類不能被密封。  

      6.抽象類實作的具體方法預設為虛的，但實作接口的類中的接口方法卻預設為非虛的，當然您也可以聲明為虛的. 

      7.（接口）與非抽象類類似，抽象類也必須為在該類的基類清單中列出的接口的所有成員提供它自己的實作。但是，允許抽象類将接口方法映射到抽象方法上。   

      8.抽象類實作了oop中的一個原則，把可變的與不可變的分離。抽象類和接口就是定義為不可變的，而把可變的座位子類去實作。  

      9.好的接口定義應該是具有專一功能性的，而不是多功能的，否則造成接口污染。如果一個類隻是實作了這個接口的中一個功能，而不得不去實作接口中的其他方法，就叫接口污染。  

     10.盡量避免使用繼承來實作組建功能，而是使用黑箱複用，即對象組合。因為繼承的層次增多，造成最直接的後果就是當你調用這個類群中某一類，就必須把他們全部加載到棧中！後果可想而知.（結合堆棧原理了解）。同時，有心的朋友可以留意到微軟在建構一個類時，很多時候用到了對象組合的方法。比如asp.net中，Page類，有Server Request等屬性，但其實他們都是某個類的對象。使用Page類的這個對象來調用另外的類的方法和屬性，這個是非常基本的一個設計原則。  

     11.如果抽象類實作接口，則可以把接口中方法映射到抽象類中作為抽象方法而不必實作，而在抽象類的子類中實作接口中方法.

虛函數、純虛函數、非虛函數

虛函數和純虛函數有以下所示方面的差別。

（1）類裡如果聲明了虛函數，這個函數是實作的，哪怕是空實作，它的作用就是為了能讓這個函數在它的子類裡面可以被覆寫，這樣的話，這樣編譯器就可以使用後期綁定來達到多态了。純虛函數隻是一個接口，是個函數的聲明而已，它要留到子類裡去實作。

（2）虛函數在子類裡面也可以不重載的；但純虛函數必須在子類去實作，這就像Java的接口一樣。通常把很多函數加上virtual，是一個好的習慣，雖然犧牲了一些性能，但是增加了面向對象的多态性，因為很難預料到父類裡面的這個函數不在子類裡面不去修改它的實作。

（3）虛函數的類用于“實作繼承”，繼承接口的同時也繼承了父類的實作。當然大家也可以完成自己的實作。純虛函數關注的是接口的統一性，實作由子類完成。

（4）帶純虛函數的類叫虛基類，這種基類不能直接生成對象，而隻有被繼承，并重寫其虛函數後，才能使用。這樣的類也叫抽象類。抽象類和大家口頭常說的虛基類還是有差別的，在C#中用abstract定義抽象類，而在C++中有抽象類的概念，但是沒有這個關鍵字。抽象類被繼承後，子類可以繼續是抽象類，也可以是普通類，而虛基類，是含有純虛函數的類，它如果被繼承，那麼子類就必須實作虛基類裡面的所有純虛函數，其子類不能是抽象類。

純虛函數

聲明了純虛函數的類是一個抽象類。是以，使用者不能建立類的執行個體，隻能建立它的派生類的執行個體。

純虛函數最顯著的特征是：它們必須在繼承類中重新聲明函數（不要後面的＝0，否則該派生類也不能執行個體化），而且它們在抽象類中往往沒有定義。

定義純虛函數的目的在于，使派生類僅僅隻是繼承函數的接口。

純虛函數的意義，讓所有的類對象（主要是派生類對象）都可以執行純虛函數的動作，但類無法為純虛函數提供一個合理的預設實作。是以類純虛函數的聲明就是在告訴子類的設計者，“你必須提供一個純虛函數的實作，但我不知道你會怎樣實作它”。

順便說一句，為一個純虛函數提供定義也是可能的。也就是說，你可以為純虛函數提供實作，C++編譯器也不會阻攔（DEV_CPP中G++(gcc 3.4.2)編譯器并不支援為純虛函數定義預設行為；在VC6.0支援為純虛函數定義預設的實作，派生類的虛函數override基類的純虛函數），但調用它的唯一方式是通過類名完整地指明是哪個調用（如：pb->Base:: pureVirtual()）。

有時，聲明一個除純虛函數外什麼也不包含的類很有用。這樣的類叫協定類（Protocol class），它為派生類僅提供函數接口，完全沒有實作。

虛函數（在此指的是非純虛函數）

虛函數的情況和純虛函數有點不一樣。照例，派生類繼承了函數的接口，但簡單虛函數一般還提供了實作，派生類可以選擇改寫（override）它們或不改寫它們。

聲明虛函數的目的在于，使派生類繼承函數的接口和預設實作。

虛函數的意義，每個類必須提供一個可以被調用的虛函數，但每個類可以按它們認為合适的任何方式處理。如果某個類不想做什麼特别的事，可以借助于基類中提供的預設處理函數。也就是說，虛函數的聲明是在告訴子類的設計者，"你必須支援虛函數，但如果你不想寫自己的版本，可以借助基類中的預設版本。"

實際上，為虛函數同時提供函數聲明和預設實作是很危險的。(當你增加一個派生類繼承基類時,必須小心使用虛函數,滿足派生類特有的需求，否則就是調用基類的虛函數，可能引起錯誤)

非虛函數

最後，來談談類的非虛函數，當一個成員函數為非虛函數時，它在派生類中的行為就不應該不同。實際上，非虛成員函數表明了一種特殊性上的不變性，因為它表示的是不會改變的行為――不管一個派生類有多特殊。

聲明非虛函數的目的在于，使派生類繼承函數的接口和強制性實作。（所有的派生類都應該完成的使用該函數完成某一個功能）

建議

結合前面的學過的，再次強調一下，如果你沒有為類設計虛函數（純虛函數），該類一般來說應該不具有繼承特性（除非确實的存在IS-A關系，即便存在，派生類也沒有了特殊性，這種情況一般是設計中抽象的不合理）。當然除了Protocol class也不應該把類的成員函數全部設計成虛函數（純虛函數），這也說明了類設計的不合理（不能正确的抽象出基類、派生類之間不變的部分）。