【C++】多态 ⑬ ( 多继承中应用 “ 抽象类 “ | 接口和抽象类 | C++ 语言中接口实现 | 只定义纯虚函数的抽象类作接口 | )

韩曙亮

发布于 2023-11-08 09:59:58

1970

发布于 2023-11-08 09:59:58

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏

一、多继承中应用 " 抽象类 "

1、接口和抽象类

接口 Interface 和抽象类 AbstractClass 都是面向对象编程的重要概念 , 借助它们可以定义一个模板 , 令其他类实现接口或继承抽象类模板 , 可实现多态效果 , 这是面向对象最重要的操作 ;

Java 语言中 , 有明确的接口 Interface 和抽象类 AbstractClass 概念 ;
C++ 语言中 , 没有接口 Interface 概念 , 只有抽象类 AbstractClass 概念 ;

2、编程语言对接口和多继承的支持

大部分面向对象语言不支持多继承 , 即使是 C++ 语言支持多继承 , 也不推荐用户使用多继承 , 因为多继承会造成二义性等一系列问题 , 导致程序难以维护 ;

大部分面向对象语言支持接口概念 , 一个类可以继承多个接口 ;

3、C++ 语言中接口实现

C++ 语言中 , 没有接口概念 , 这里使用 " 纯虚函数 " 实现接口 ;

接口类特点 : 接口类中只有函数原型 , 没有成员变量 , 函数原型指的是函数只有返回值函数名和参数列表 , 没有函数体 ;

C++ 中的接口类有如下要求 :

类中只能定义纯虚函数 , 该类是一个抽象类 ;
类中不能定义除纯虚函数之外的其它成员 , 如普通函数 , 成员变量 ;

下面的类就是只定义了纯虚函数的抽象类 , 可以当做接口使用 ;

// 定义了纯虚函数的类就是抽象类
// 也可以用作接口
class Interface {  
public:  
	// 纯虚函数  
    virtual void pureVirtualFunction() = 0;
};

二、代码示例 - 多继承中应用 " 抽象类 "

在 C++ 中 , 使用只定义了纯虚函数的抽象类 , 作为接口 ;

借助 C++ 多继承的特性 , 继承多个 " 只定义了纯虚函数的抽象类 " , 也就是接口 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 定义了纯虚函数的类就是抽象类
// 这里使用抽象类作为接口使用
class Interface1 {
public:
	// 纯虚函数  
	virtual int add(int a, int b) = 0;
};

// 定义了纯虚函数的类就是抽象类
// 这里使用抽象类作为接口使用
class Interface2 {
public:
	// 纯虚函数  
	virtual int minus(int a, int b) = 0;
};

// 派生类继承抽象类
class DerivedClass : public Interface1, public Interface2 
{
public:
	// 实现纯虚函数
	int add(int a, int b) override {
		int ret = a + b;
		// 函数体 
		cout << "add 计算结果 : " << ret << endl;
		return ret;
	}

	// 实现纯虚函数
	int minus(int a, int b) override {
		int ret = a - b;
		// 函数体 
		cout << "minus 计算结果 : " << ret << endl;
		return ret;
	}
};

int main() {

	// 创建子类对象 , 通过子类调用接口方法
	DerivedClass d;
	d.add(1, 2);
	d.minus(1, 2);

	// 将子类对象赋值给接口指针 , 通过接口指针调用接口方法
	Interface1* i1 = &d;
	i1->add(1, 2);

	// 将子类对象赋值给接口指针 , 通过接口指针调用接口方法
	Interface2* i2 = &d;
	i2->minus(1, 2);


	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
}

执行结果 : add 计算结果 : 3 minus 计算结果 : -1 add 计算结果 : 3 minus 计算结果 : -1 Press any key to continue . . .