C抽象类示例

抽象类是包含至少一个纯虚函数的类，不能被实例化，必须作为基类被继承，且派生类需实现其所有纯虚函数，否则仍为抽象类。1. 纯虚函数通过 virtual 返回类型 函数名() = 0; 声明，用于定义接口规范；2. 抽象类常用于统一接口设计，如 area()、draw() 等，实现多态调用；3. 必须为抽象类提供虚析构函数（如 virtual ~Shape() = default;），确保通过基类指针正确释放派生类对象；4. 派生类继承后需重写纯虚函数，如 Rectangle 和 Circle 分别实现 area() 计算各自面积；5. 可通过基类指针数组统一管理不同子类对象，实现运行时多态。该机制在C 中模拟了类似Java接口的功能，是面向对象设计中实现接口与实现分离的重要手段。

在 C 中，抽象类（abstract class） 是包含至少一个 纯虚函数（pure virtual function） 的类，不能被实例化，通常用作基类来定义接口。

下面是一个简单的 C 抽象类示例，帮助你理解其用法和作用。

? 示例：图形类的抽象基类

假设我们要设计一个图形处理程序，支持多种图形（如圆形、矩形），每种图形都能计算面积。我们可以定义一个抽象类 Shape，它包含一个纯虚函数 area()。

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

// 抽象基类
class Shape {
public:
    // 纯虚函数：没有实现，子类必须重写
    virtual double area() const = 0;

    // 普通虚析构函数（推荐）
    virtual ~Shape() = default;

    // 可以有普通成员函数
    void printArea() const {
        cout << "Area: " << area() << endl;
    }
};

// 派生类：矩形
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width, height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

    // 实现纯虚函数
    double area() const override {
        return width * height;
    }
};

// 派生类：圆形
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}

    // 实现纯虚函数
    double area() const override {
        return M_PI * radius * radius;
    }
};

✅ 使用示例

int main() {
    // Shape shape;  // ❌ 错误！抽象类不能实例化

    Shape* shapes[] = {
        new Rectangle(4.0, 5.0),
        new Circle(3.0)
    };

    for (auto s : shapes) {
        s->printArea();  // 多态调用
    }

    // 记得释放内存
    for (auto s : shapes) {
        delete s;
    }

    return 0;
}

输出：

Area: 20
Area: 28.2743

? 关键点总结

• 纯虚函数：用 virtual 返回类型 函数名() = 0; 声明。
• 抽象类不能被实例化：只能作为基类被继承。
• 派生类必须实现所有纯虚函数，否则它自己也会成为抽象类。
• 虚析构函数很重要：防止删除派生类对象时发生未定义行为。

? 什么时候用抽象类？

• 定义统一接口（如 draw(), update(), serialize() 等）。
• 强制子类提供特定功能的实现。
• 实现多态，统一管理不同类型的对象。

基本上就这些。抽象类是 C 实现面向对象设计中“接口”思想的重要手段，虽然不像 Java 有 interface 关键字，但通过纯虚函数完全可以达到类似效果。

以上是C抽象类示例的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！