【什么是纯虚类】在面向对象编程中，尤其是C++语言中，“纯虚类”是一个重要的概念。它与“抽象类”密切相关，但又有其独特的定义和用途。纯虚类通常指一个类中至少包含一个纯虚函数（pure virtual function），而该类本身不能被实例化。理解纯虚类有助于更好地设计接口和实现多态性。
一、纯虚类的定义
纯虚类是指包含一个或多个纯虚函数的类。纯虚函数是一种没有具体实现的函数，仅声明而未定义。它的主要作用是为子类提供一个必须实现的接口。
- 纯虚函数的语法：`virtual 返回类型 函数名() = 0;`
- 纯虚类不能被直接实例化，只能作为基类使用。
- 子类若要实例化，必须实现所有纯虚函数。
二、纯虚类的作用
| 作用 | 说明 |
| 定义接口 | 纯虚类可以作为接口，规定子类必须实现的方法。 |
| 多态支持 | 通过指向基类的指针或引用调用子类的实现，实现运行时多态。 |
| 抽象设计 | 使设计更清晰，避免不完整的类被实例化。 |
| 强制实现 | 子类必须实现纯虚函数，否则无法实例化。 |
三、纯虚类与抽象类的区别
| 特征 | 纯虚类 | 抽象类 |
| 是否有纯虚函数 | 至少一个 | 可以有也可以没有 |
| 是否可实例化 | 不可 | 不可 |
| 是否必须实现 | 所有纯虚函数必须实现 | 非纯虚函数可选择是否实现 |
| 用途 | 用于定义接口 | 用于抽象数据结构或行为 |
四、示例代码
```cpp
include
using namespace std;
// 纯虚类
class Shape {
public:
virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() {
cout << "Drawing a circle" << endl;
}
};
class Square : public Shape {
public:
void draw() {
cout << "Drawing a square" << endl;
}
};
int main() {
Shape shape1 = new Circle();
Shape shape2 = new Square();
shape1->draw(); // 输出：Drawing a circle
shape2->draw(); // 输出：Drawing a square
delete shape1;
delete shape2;
return 0;
}
```
五、总结
纯虚类是面向对象设计中的重要工具，主要用于定义接口和实现多态。它强制子类实现特定的行为，确保了代码的灵活性和可扩展性。虽然纯虚类与抽象类在某些方面相似，但它们的核心区别在于是否包含纯虚函数。理解这一概念，有助于编写更健壮、更符合设计原则的代码。
