C++語(yǔ)言為我們提供了一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，通過(guò)它可以指明一個(gè)虛擬函數(shù)只是提供了一個(gè)可被子類(lèi)型改寫(xiě)的接口。但是，它本身并不能通過(guò)虛擬機(jī)制被調(diào)用，這就是純虛擬函數(shù)（pure virtual function）。

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首先：強(qiáng)調(diào)一個(gè)概念

定義一個(gè)函數(shù)為虛函數(shù)，不代表函數(shù)為不被實(shí)現(xiàn)的函數(shù)。

定義他為虛函數(shù)是為了允許用基類(lèi)的指針來(lái)調(diào)用子類(lèi)的這個(gè)函數(shù)。

定義一個(gè)函數(shù)為純虛函數(shù)，才代表函數(shù)沒(méi)有被實(shí)現(xiàn)。

定義純虛函數(shù)是為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，起到一個(gè)規(guī)范的作用，規(guī)范繼承這個(gè)類(lèi)的程序員必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)。

簡(jiǎn)介

假設(shè)我們有下面的類(lèi)層次：

實(shí)例

class A
{
public:
    virtual void foo()
    {
        cout"A::foo() is called"
  
   return 0; } 
  

這個(gè)例子是虛函數(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用，通過(guò)這個(gè)例子，也許你就對(duì)虛函數(shù)有了一些概念。它虛就虛在所謂”推遲聯(lián)編”或者”動(dòng)態(tài)聯(lián)編”上，一個(gè)類(lèi)函數(shù)的調(diào)用并不是在編譯時(shí)刻被確定的，而是在運(yùn)行時(shí)刻被確定的。由于編寫(xiě)代碼的時(shí)候并不能確定被調(diào)用的是基類(lèi)的函數(shù)還是哪個(gè)派生類(lèi)的函數(shù)，所以被成為”虛”函數(shù)。
虛函數(shù)只能借助于指針或者引用來(lái)達(dá)到多態(tài)的效果。

C++純虛函數(shù)

定義

純虛函數(shù)是在基類(lèi)中聲明的虛函數(shù)，它在基類(lèi)中沒(méi)有定義，但要求任何派生類(lèi)都要定義自己的實(shí)現(xiàn)方法。在基類(lèi)中實(shí)現(xiàn)純虛函數(shù)的方法是在函數(shù)原型后加 =0:

virtual void funtion1()=0

引入原因

1. 為了方便使用多態(tài)特性，我們常常需要在基類(lèi)中定義虛擬函數(shù)。

3. 在很多情況下，基類(lèi)本身生成對(duì)象是不合情理的。例如，動(dòng)物作為一個(gè)基類(lèi)可以派生出老虎、孔雀等子類(lèi)，但動(dòng)物本身生成對(duì)象明顯不合常理。

為了解決上述問(wèn)題，引入了純虛函數(shù)的概念，將函數(shù)定義為純虛函數(shù)（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），則編譯器要求在派生類(lèi)中必須予以重寫(xiě)以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。同時(shí)含有純虛擬函數(shù)的類(lèi)稱(chēng)為抽象類(lèi)，它不能生成對(duì)象。這樣就很好地解決了上述兩個(gè)問(wèn)題。

聲明了純虛函數(shù)的類(lèi)是一個(gè)抽象類(lèi)。所以，用戶不能創(chuàng)建類(lèi)的實(shí)例，只能創(chuàng)建它的派生類(lèi)的實(shí)例。

純虛函數(shù)最顯著的特征是：它們必須在繼承類(lèi)中重新聲明函數(shù)（不要后面的＝0，否則該派生類(lèi)也不能實(shí)例化），而且它們?cè)诔橄箢?lèi)中往往沒(méi)有定義。

定義純虛函數(shù)的目的在于，使派生類(lèi)僅僅只是繼承函數(shù)的接口。

純虛函數(shù)的意義，讓所有的類(lèi)對(duì)象（主要是派生類(lèi)對(duì)象）都可以執(zhí)行純虛函數(shù)的動(dòng)作，但類(lèi)無(wú)法為純虛函數(shù)提供一個(gè)合理的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。所以類(lèi)純虛函數(shù)的聲明就是在告訴子類(lèi)的設(shè)計(jì)者，”你必須提供一個(gè)純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，但我不知道你會(huì)怎樣實(shí)現(xiàn)它”。

抽象類(lèi)的介紹

抽象類(lèi)是一種特殊的類(lèi)，它是為了抽象和設(shè)計(jì)的目的為建立的，它處于繼承層次結(jié)構(gòu)的較上層。

1. 抽象類(lèi)的定義： 稱(chēng)帶有純虛函數(shù)的類(lèi)為抽象類(lèi)。
   
2. 抽象類(lèi)的作用： 抽象類(lèi)的主要作用是將有關(guān)的操作作為結(jié)果接口組織在一個(gè)繼承層次結(jié)構(gòu)中，由它來(lái)為派生類(lèi)提供一個(gè)公共的根，派生類(lèi)將具體實(shí)現(xiàn)在其基類(lèi)中作為接口的操作。所以派生類(lèi)實(shí)際上刻畫(huà)了一組子類(lèi)的操作接口的通用語(yǔ)義，這些語(yǔ)義也傳給子類(lèi)，子類(lèi)可以具體實(shí)現(xiàn)這些語(yǔ)義，也可以再將這些語(yǔ)義傳給自己的子類(lèi)。
   
3. 使用抽象類(lèi)時(shí)注意：
   
   抽象類(lèi)只能作為基類(lèi)來(lái)使用，其純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)由派生類(lèi)給出。如果派生類(lèi)中沒(méi)有重新定義純虛函數(shù)，而只是繼承基類(lèi)的純虛函數(shù)，則這個(gè)派生類(lèi)仍然還是一個(gè)抽象類(lèi)。如果派生類(lèi)中給出了基類(lèi)純虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，則該派生類(lèi)就不再是抽象類(lèi)了，它是一個(gè)可以建立對(duì)象的具體的類(lèi)。
   
   抽象類(lèi)是不能定義對(duì)象的。
   

總結(jié)

1. 純虛函數(shù)聲明如下： virtual void funtion1()=0; 純虛函數(shù)一定沒(méi)有定義，純虛函數(shù)用來(lái)規(guī)范派生類(lèi)的行為，即接口。包含純虛函數(shù)的類(lèi)是抽象類(lèi)，抽象類(lèi)不能定義實(shí)例，但可以聲明指向?qū)崿F(xiàn)該抽象類(lèi)的具體類(lèi)的指針或引用。

2. 虛函數(shù)聲明如下：

   virtual ReturnType FunctionName(Parameter)

   虛函數(shù)必須實(shí)現(xiàn)，如果不實(shí)現(xiàn)，編譯器將報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤提示為：

   error LNK****: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall ClassName::virtualFunctionName(void)"
   

3. 對(duì)于虛函數(shù)來(lái)說(shuō)，父類(lèi)和子類(lèi)都有各自的版本。由多態(tài)方式調(diào)用的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。

4. 實(shí)現(xiàn)了純虛函數(shù)的子類(lèi)，該純虛函數(shù)在子類(lèi)中就編程了虛函數(shù)，子類(lèi)的子類(lèi)即孫子類(lèi)可以覆蓋該虛函數(shù)，由多態(tài)方式調(diào)用的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。

5. 虛函數(shù)是C++中用于實(shí)現(xiàn)多態(tài)(polymorphism)的機(jī)制。核心理念就是通過(guò)基類(lèi)訪問(wèn)派生類(lèi)定義的函數(shù)。

6. 在有動(dòng)態(tài)分配堆上內(nèi)存的時(shí)候，析構(gòu)函數(shù)必須是虛函數(shù)，但沒(méi)有必要是純虛的。

7. 友元不是成員函數(shù)，只有成員函數(shù)才可以是虛擬的，因此友元不能是虛擬函數(shù)。但可以通過(guò)讓友元函數(shù)調(diào)用虛擬成員函數(shù)來(lái)解決友元的虛擬問(wèn)題。

8. 析構(gòu)函數(shù)應(yīng)當(dāng)是虛函數(shù)，將調(diào)用相應(yīng)對(duì)象類(lèi)型的析構(gòu)函數(shù)，因此，如果指針指向的是子類(lèi)對(duì)象，將調(diào)用子類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)，然后自動(dòng)調(diào)用基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)。

有純虛函數(shù)的類(lèi)是抽象類(lèi)，不能生成對(duì)象，只能派生。他派生的類(lèi)的純虛函數(shù)沒(méi)有被改寫(xiě)，那么，它的派生類(lèi)還是個(gè)抽象類(lèi)。

定義純虛函數(shù)就是為了讓基類(lèi)不可實(shí)例化化，因?yàn)閷?shí)例化這樣的抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身并沒(méi)有意義，或者給出實(shí)現(xiàn)也沒(méi)有意義。

實(shí)際上我個(gè)人認(rèn)為純虛函數(shù)的引入，是出于兩個(gè)目的：

1. 為了安全，因?yàn)楸苊馊魏涡枰鞔_但是因?yàn)椴恍⌒亩鴮?dǎo)致的未知的結(jié)果，提醒子類(lèi)去做應(yīng)做的實(shí)現(xiàn)。
   
2. 為了效率，不是程序執(zhí)行的效率，而是為了編碼的效率。
   

文章題目：詳解C++純虛函數(shù)
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