原创 C++什么时候使用纯虚函数

作者：王姗姗,华清远见嵌入式学院讲师。

通常在实现一个接口的时候使用纯虚函数。接口一般就是一个抽象类。

有时在基类中将某一成员函数定为虚函数，并不是基类本身的要求，而是考虑到派生类的需要，在基类中预留一个函数名，具体功能留给派生类根据需要去定义。例如，我们定义一个Point基类，Point类中没有求面积的area函数，因为点是没有面积的。但是在其直接派生类cricle和间接派生类cylinder中都需要有area函数，而且这两个area函数功能不同，一个求圆面积，一个求圆柱体表面积。在这种情况下应当将area函数声明为虚函数。可以在基类point中加一个area函数，并声明为虚函数。

virtual float area( ) //虚函数
        {
                return 0；
        }

因为点是没有面积的，所以返回值为0.其实在基类中并不使用这个函数，其返回值也是没有意义的。为简化，可以不写出这种无意义的函数体，只给出函数的原型，也就是写成纯虚函数的形式。纯虚函数声明的结尾处为=0，使用如下：

class Point
        {public:
        virtual float area( )=0;//虚函数
        virtual float volume() =0; //虚函数
        virtual void shapeName()=0; //纯虚函数
        }

当类声明中包含纯虚函数时，则不能创建该类的对象。这里，纯虚函数的类只用作基类。原型中的=0使虚函数成为纯虚函数。

使用纯虚函数要注意：

1） 纯虚函数没有函数体
        2） 最后面的“=0”并不表示函数返回值为0，它只起形式上的作用，告诉编译系统这是纯虚函数
        3） 这是一个声明语句，最后以分号结束。

纯虚函数其实就是声明一个虚函数，在派生类中在定义它。也就是说纯虚函数只有函数的名字而不具备函数的功能，不能被调用。而在派生类中只有对此函数提供定义后，才能具备函数的功能，才能被调用。它仅仅是在基类中为其派生类保留一个函数的名字，以方便派生类根据需要对它定义。如果基类中没有保留函数名字，就无法实现多态。

一般情况下，纯虚函数是用来定义抽象基类的时候来使用的。所谓的抽象基类就是一种不用来定义对象，而只作为一种基本类型用作继承的抽象类，而常常用它来作为基类，所以叫抽象基类。凡是包含纯虚函数的类都是抽象类。因为纯虚函数时不能被调用的，包含纯虚函数的类是无法建立对象的。抽象类的作用是作为一个类族的共同基类，或者为一个类族提供一个公共接口。

在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理，动物只是一个抽象概念，动物都有动作、大小等属性，但只有具体到某一类动物的时候这些属性才能具体化，所以动物只能实现为接口，即抽象类，把动作等属性定义为纯虚函数C++通过使用纯虚函数提供未实现的函数。一般情况下，纯虚函数是用来定义抽象基类的时候来使用的。这样，纯虚函数会在子类中被重载，这样可以实现用相同的接口去做不同的事。