纯虚函数有什么作用?如何实现?

纯虚函数在C++中用于创建抽象类,这种类不能直接实例化,而是用来定义派生类应遵循的接口。当类中至少有一个纯虚函数时,这个类就成为了抽象类。纯虚函数定义了一个接口,派生类需要覆盖这个接口提供具体的实现。

纯虚函数的作用主要有两个:

  1. 定义接口规范:它规定了派生类必须实现的函数,确保所有派生类都遵循同一接口规范。
  2. 阻止基类实例化:它使得不能创建基类的对象,只能创建派生类的对象,这样可以确保客户代码不会错误地使用不完整的基类对象。

纯虚函数的声明在C++中是在函数声明末尾加上= 0。这里的= 0并不表示函数返回值为0,而是C++语法中表示函数为纯虚函数的特殊标记。

下面是一个纯虚函数的例子:

class Base {
public:
    virtual void doSomething() = 0; // 纯虚函数
};

class Derived : public Base {
public:
    void doSomething() override {
        // 提供具体的实现
    }
};

在这个例子中,Base是一个抽象类,因为它有一个纯虚函数doSomething()Derived类继承自Base并提供了doSomething()的具体实现。这样,不能直接创建Base类的对象,但可以创建Derived类的对象。

在设计模式中,纯虚函数经常用来定义接口或者抽象基类,以便不同的派生类可以提供多样化的实现,这是实现多态的关键部分。

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