C++_类继承5-抽象基类

abstract base class，ABC 抽象基类

有时候is-a规则并不像看上去那么简单，例如圆和椭圆的关系。圆是椭圆的特殊情况。椭圆可以派生出圆。但是椭圆的数据成员及方法对于圆来说是信息冗余。圆类继承椭圆类会显得很繁琐。

如果把圆和椭圆分开定义，这种方法效率不高，因为它忽略了圆类和椭圆类的许多共同点。

还有一种方法：将圆和椭圆的共性抽象出来，放到ABC中，再由ABC派生出圆类和椭圆类。这样便可以使用基类指针数组同时管理圆类和椭圆类对象。即可以使用多态方法[j周1] 。

例如圆和椭圆的共同点是中心坐标，Move()方法（对于这两个类来说是相同的）和Area()方法（对于这两个类来说是不同的）。Area()方法不能在ABC中实现，没有包含必要的数据成员，C++通过使用纯虚函数提供未实现的函数。在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。这就是纯虚函数的作用。

纯虚函数的结尾为=0；

class BaseEllipse

{

private:

double x;

double y;

public:

BaseEllipse(double x0=0,double y0=0):x(x0),y(yo){}

virtual ~BaseEllipse() {}

void Move(int nx, ny) {x=nx; y=ny}

virtual double Area() const=0;  //a pure virtual function

}

如果一个类定义了纯虚函数的话，则这个类无法创建该类的对象。包含纯虚函数的类属于基类，要成为真正的ABC，必须至少包含一个纯虚函数。原型中使用=0使虚函数称为纯虚函数。

BaseEllipse类是Ellipse类和Circle类的基类，后两者都是具体类（concrete）。

如果要设计类继承层次，则只能将那些不会被用作基类的类设计为具体的类。这种方法的设计更清晰，复杂程序更低。

可以将ABC看作是必须实施的接口。ABC要求具体派生类覆盖其纯虚函数——迫使派生类遵循ABC设置的接口规则。这种模型在基于组件的编程模式中很常见。使用ABC使得组件设计人员能够制定“接口约定”，这样确保了从ABC派生的所有组件都至少支持ABC指定的功能。