类的继承——C++中的抽象类和接口

本文参照于狄泰软件学院，唐佐林老师的——《C++深度剖析教程》

面向对象中的抽象概念

它时一个去除对象中不重要的细节的过程，只有那些描述了对象的本质特征的关键点才被保留。抽象是一种设计活动，其他的概念都是提供抽象的OOP特性。
例如：苹果、香蕉，普通，桃子等。它们的共同特征就是水果。得出水果概念的过程，就是一个抽象的过程。

问题：在进行面向对象分析时，会发现有一些抽象的概念！例如，图形的面积如何计算？

我们无法直接计算图形的面积，我们需要具体的图形类型才能求面积，例如是矩形还是圆形。所以对概念上的“图形”求面积是没有意义的！
所以“图形”只是一个概念上的类型，没有具体对象！
问题：那么，“图形”这个类还有必要存在吗？

面向对象中的抽象类

为了解决“图形”这种问题，面向对象提出了抽象类的概念。
1. 可用于表现现实世界中的抽象概念
2. 是一种只能定义类型，不能产生对象的类
类中只有存在一个纯虚函数，就不能产生对象。
3. 只能被继承并重写相关函数
4. 直接特征是相关函数没有完整的实现

抽象类与纯虚函数

1. C++语言中没有抽象类的概念
2. C++中通过纯虚函数实现抽象类
3. 纯虚函数是指只定义原型的成员函数
4. 一个C++类中存在纯虚函数就成为了抽象类

示例代码：抽象类初探

#include 
#include 

using namespace std;

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

class Rect : public Shape
{
    int ma;
    int mb;
public:
    Rect(int a, int b)
    {
        ma = a;
        mb = b;
    }
    double area()
    {
        return ma * mb;
    }
};

class Circle : public Shape
{
    int mr;
public:
    Circle(int r)
    {
        mr = r;
    }
    double area()
    {
        return 3.14 * mr * mr;
    }
};

void area(Shape* p)
{
    double r = p->area();

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

int main()
{
    //Shape shape;   //Error
    Rect rect(1, 2);
    Circle circle(10);

    area(&rect);
    area(&circle);

    return 0;
}

总结：
1. 用virtual double area() = 0;的方式来告诉编译器当前声明的是纯虚函数，因此不需要定义函数体。
2. 抽象类只能用作父类被继承，不能生成对象
3. 子类必须实现纯虚函数的具体功能
4. 如果子类没有实现纯虚函数，则子类成为抽象类
5. 纯虚函数被实现后成为虚函数。

接口

满足下面条件的C++类则成为接口
1. 类中没有定义任何的成员变量
2. 所有的成员函数都是公有的
3. 所有的成员函数都是纯虚函数
4. 接口是一种特殊的抽象类。