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C++中的接口與實(shí)現(xiàn)

        所謂接口繼承,就是派生類只繼承函數(shù)的接口,也就是聲明;而實(shí)現(xiàn)繼承,就是派生類同時(shí)繼承函數(shù)的接口和實(shí)現(xiàn)。
       我們都很清楚C++中有幾個(gè)基本的概念,虛函數(shù)、純虛函數(shù)、非虛函數(shù)。
       虛函數(shù)
       C++實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的多態(tài)性是通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)的,而虛函數(shù)必須存在于繼承環(huán)境下。
       因此,虛函數(shù)是指一個(gè)類中你希望進(jìn)行重載的成員函數(shù),當(dāng)你用一個(gè)基類指針或引用指向一個(gè)繼承類對象的時(shí)候,你調(diào)用一個(gè)虛函數(shù),實(shí)際調(diào)用的是繼承類的成員函數(shù)。虛函數(shù)用來表現(xiàn)基類和派生類的成員函數(shù)之間的一種關(guān)系。虛函數(shù)的定義在基類中進(jìn)行,在需要定義為虛函數(shù)的成員函數(shù)的聲明前冠以關(guān)鍵字,如 virtual void func() 。 基類中的某個(gè)成員函數(shù)被聲明為虛函數(shù)后,此虛函數(shù)就可以在一個(gè)或多個(gè)派生類中被重新定義. 在派生類中重新定義時(shí),其函數(shù)原型,包括返回類型、函數(shù)名、參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)類型及參數(shù)的先后順序,都必須與基類中的原型完全相同。
        虛函數(shù)是重載的一種表現(xiàn)形式,是一種動態(tài)的重載方式。
       只有類的普通成員函數(shù)可以定義為虛函數(shù),全局函數(shù)及靜態(tài)成員函數(shù)(類擁有)不能聲明為虛函數(shù)。
       純虛函數(shù):
        純虛函數(shù)在基類中沒有定義且只能在基類中定義,但未給出具體的函數(shù)定義體(實(shí)現(xiàn)),它們被初始化為0。任何用純虛函數(shù)派生的類,都要自己提供該函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)。
         定義純虛函數(shù):virtual void func() = 0;
         定義了純虛函數(shù)的類被稱之為抽象類。抽象類定義一族派生類的共同接口,而接口的完整實(shí)現(xiàn),即純虛函數(shù)的函數(shù)體,由派生類自己定義。
例://class Shape
       public:
                 virtual void area()=0; // 純虛函數(shù)
        //class Tringle : public Shape  //公有繼承
       public:
                void area() {//}                /接口與實(shí)現(xiàn)
         抽象類可以有多個(gè)純虛函數(shù),也可以定義其他虛函數(shù)。若派生類沒有重新定義純虛函數(shù),那么該派生類也稱之為純虛函數(shù)。
         純虛函不需要定義其實(shí)際操作,它的存在只是為了在派生類中被重新定義,只是提供一個(gè)多態(tài)接口
       非虛函數(shù)
       一般成員函數(shù),無virtual關(guān)鍵字修飾。
        至于為什么要定義這些函數(shù),我們可以將虛函數(shù)、純虛函數(shù)和非虛函數(shù)的功能與接口繼承實(shí)現(xiàn)繼承聯(lián)系起來:
         如前所述,聲明一個(gè)純虛函數(shù)(pure virtual)的目的是為了讓派生類只繼承函數(shù)接口,也就是上面說的接口繼承。
        純虛函數(shù)一般是在不方便具體實(shí)現(xiàn)此函數(shù)的情況下使用。也就是說基類無法為繼承類規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的缺省操作,但繼承類又必須含有這個(gè)函數(shù)接口,并對其分別實(shí)現(xiàn)。但是,在C++中,我們是可以為純虛函數(shù)提供定義的,只不過這種定義對繼承類來說沒有特定的意義。因?yàn)槔^承類仍然要根據(jù)各自需要實(shí)現(xiàn)函數(shù)。
        通俗說,純虛函數(shù)就是要求其繼承類必須含有該函數(shù)接口,并對其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。是對繼承類的一種接口實(shí)現(xiàn)要求,但并不提供缺省操作,各個(gè)繼承類必須分別實(shí)現(xiàn)自己的操作。
        聲明非純虛函數(shù)(impure virtual)的目的是讓繼承類繼承該函數(shù)的接口和缺省實(shí)現(xiàn)。
        與純虛函數(shù)唯一的不同就是其為繼承類提供了缺省操作,繼承類可以不實(shí)現(xiàn)自己的操作而采用基類提供的默認(rèn)操作。
        聲明非虛函數(shù)(non-virtual)的目的是為了令繼承類繼承函數(shù)接口及一份強(qiáng)制性實(shí)現(xiàn)。
        相對于虛函數(shù)來說,非虛函數(shù)對繼承類要求的更為嚴(yán)格,繼承類不僅要繼承函數(shù)接口,而且也要繼承函數(shù)實(shí)現(xiàn)。也就是為繼承類定義了一種行為。
 總結(jié)
        純虛函數(shù):要求繼承類必須含有某個(gè)接口,并對接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
        虛函數(shù):繼承類必須含有某個(gè)接口,可以自己實(shí)現(xiàn),也可以不實(shí)現(xiàn),而采用基類定義的缺省實(shí)現(xiàn)。
        非虛函數(shù):繼承類必須含有某個(gè)接口,必須使用基類的實(shí)現(xiàn)。
         一個(gè)C++類有著兩個(gè)重要的方面:用于描述行為的公共接口,以及行為的私有實(shí)現(xiàn)。
       大多數(shù)的繼承都是公有繼承:派生類繼承了基類的接口和實(shí)現(xiàn)。不過,我們也可以進(jìn)行有選擇的繼承,即派生類可以只繼承接口或?qū)崿F(xiàn)。私有基類,只繼承實(shí)實(shí)現(xiàn),沒有接口;公有繼承基類,繼承接口,但繼承的實(shí)現(xiàn)可能是不完整的或不存在的(純虛函數(shù))。
 例:
我們可以用函數(shù):
 Triangle t;
 t.area();
我們只是使用了其接口,但具體的實(shí)現(xiàn)可以不知道。void area() {......}

posted on 2009-11-21 20:20 閱讀(1666) 評論(0)  編輯 收藏 引用


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