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C++ 教程

C++ 教程C++ 简介C++ 环境设置C++ 基本语法C++ 注释C++ 数据类型C++ 变量类型C++ 变量作用域C++ 常量C++ 修饰符类型C++ 存储类C++ 运算符C++ 循环C++ 判断C++ 函数C++ 数字C++ 数组C++ 字符串C++ 指针C++ 引用C++ 日期 & 时间C++ 基本的输入输出C++ 数据结构C++ 自增自减运算符C++ sizeof 运算符C++ 条件运算符 ? :C++ 逗号运算符C++ 成员运算符C++ 强制转换运算符C++ 指针运算符(& 和 *)C++ while 循环C++ for 循环C++ do…while 循环C++ 嵌套循环C++ break 语句C++ continue 语句C++ goto 语句C++ if 语句C++ if…else 语句C++ 嵌套 if 语句C++ switch 语句C++ 嵌套 switch 语句C++ 传值调用C++ 指针调用C++ 引用调用C++ 多维数组C++ 指向数组的指针C++ 传递数组给函数C++ 从函数返回数组C++ Null 指针C++ 指针的算术运算C++ 指针 vs 数组C++ 指针数组C++ 指向指针的指针(多级间接寻址)C++ 传递指针给函数C++ 从函数返回指针C++ 把引用作为参数C++ 把引用作为返回值C++ 类 & 对象C++ 继承C++ 重载运算符和重载函数C++ 多态C++ 数据抽象C++ 数据封装C++ 接口(抽象类)C++ 类成员函数C++ 类访问修饰符C++ 类构造函数 & 析构函数C++ 拷贝构造函数C++ 友元函数C++ 内联函数C++ 中的 this 指针C++ 中指向类的指针C++ 类的静态成员C++ 一元运算符重载C++ 二元运算符重载C++ 关系运算符重载C++ 输入输出运算符重载C++ 递增递减运算符重载C++ 赋值运算符重载C++ 函数调用运算符 () 重载C++ 下标运算符 [] 重载C++ 类成员访问运算符 -> 重载C++ 文件和流C++ 异常处理C++ 动态内存C++ 命名空间C++ 模板C++ 预处理器C++ 信号处理C++ 多线程C++ Web 编程C++ STL 教程C++ 标准库C++ 有用的资源C++ 实例C++ 实例 – 输出 “Hello, World!”C++ 实例 – 标准输入输出C++ 实例 – 实现两个数相加C++ 实例 – 求商及余数C++ 实例 – 查看 int, float, double 和 char 变量大小C++ 实例 – 交换两个数C++ 实例 – 判断一个数是奇数还是偶数C++ 实例 – 判断元音/辅音C++ 实例 – 判断三个数中的最大数C++ 实例 – 求一元二次方程的根C++ 实例 – 计算自然数之和C++ 实例 – 判断闰年C++ 实例 – 求一个数的阶乘C++ 实例 – 判断素数C++ 实例 – 创建各类三角形图案C++ 实例 – 求两数的最大公约数C++ 实例 – 求两数最小公倍数C++ 实例 – 实现一个简单的计算器猴子吃桃问题

C++ 接口(抽象类)

接口描述了类的行为和功能,而不需要完成类的特定实现。

C++ 接口是使用抽象类来实现的,抽象类与数据抽象互不混淆,数据抽象是一个把实现细节与相关的数据分离开的概念。

如果类中至少有一个函数被声明为纯虚函数,则这个类就是抽象类。纯虚函数是通过在声明中使用 "= 0" 来指定的,如下所示:

class Box { public: // 纯虚函数 virtual double getVolume() = 0; private: double length; // 长度 double breadth; // 宽度 double height; // 高度 };

设计抽象类(通常称为 ABC)的目的,是为了给其他类提供一个可以继承的适当的基类。抽象类不能被用于实例化对象,它只能作为接口使用。如果试图实例化一个抽象类的对象,会导致编译错误。

因此,如果一个 ABC 的子类需要被实例化,则必须实现每个虚函数,这也意味着 C++ 支持使用 ABC 声明接口。如果没有在派生类中重写纯虚函数,就尝试实例化该类的对象,会导致编译错误。

可用于实例化对象的类被称为具体类

抽象类的实例

请看下面的实例,基类 Shape 提供了一个接口 getArea(),在两个派生类 Rectangle 和 Triangle 中分别实现了 getArea()

实例

#include <iostream> using namespace std; // 基类 class Shape { public: // 提供接口框架的纯虚函数 virtual int getArea() = 0; void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 派生类 class Rectangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height); } }; class Triangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height)/2; } }; int main(void) { Rectangle Rect; Triangle Tri; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); // 输出对象的面积 cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl; Tri.setWidth(5); Tri.setHeight(7); // 输出对象的面积 cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Total Rectangle area: 35
Total Triangle area: 17

从上面的实例中,我们可以看到一个抽象类是如何定义一个接口 getArea(),两个派生类是如何通过不同的计算面积的算法来实现这个相同的函数。

设计策略

面向对象的系统可能会使用一个抽象基类为所有的外部应用程序提供一个适当的、通用的、标准化的接口。然后,派生类通过继承抽象基类,就把所有类似的操作都继承下来。

外部应用程序提供的功能(即公有函数)在抽象基类中是以纯虚函数的形式存在的。这些纯虚函数在相应的派生类中被实现。

这个架构也使得新的应用程序可以很容易地被添加到系统中,即使是在系统被定义之后依然可以如此。