Абстрактные классы (C++)

  • Статья

Абстрактные классы используются в качестве обобщенных концепций, на основе которых можно создавать более конкретные производные классы. Невозможно создать объект абстрактного типа класса. Однако можно использовать указатели и ссылки на абстрактные типы классов.

Вы создаете абстрактный класс, объявляя по крайней мере одну чистую виртуальную функцию-член. Это виртуальная функция, объявленная с помощью синтаксиса чистого описателя (= 0). Классы, производные от абстрактного класса, должны реализовывать чисто виртуальную функцию; в противном случае они также будут абстрактными.

Рассмотрим пример, представленный в функциях Virtual. Класс Account создан для того, чтобы предоставлять общие функции, но объекты типа Account имеют слишком общий характер для практического применения. Это означает Account , что это хороший кандидат для абстрактного класса:

// deriv_AbstractClasses.cpp
// compile with: /LD
class Account {
public:
   Account( double d );   // Constructor.
   virtual double GetBalance();   // Obtain balance.
   virtual void PrintBalance() = 0;   // Pure virtual function.
private:
    double _balance;
};

Единственное различие между этим и предыдущим объявлениями состоит в том, что функция PrintBalance объявлена со спецификатором чисто виртуальной функции pure (= 0).

Ограничения на использование абстрактных классов

Абстрактные классы нельзя использовать для:

  • переменных и данных членов;

  • типов аргументов;

  • типов возвращаемых функциями значений;

  • типов явных преобразований.

Если конструктор абстрактного класса вызывает чистую виртуальную функцию напрямую или косвенно, результат не определен. Однако конструкторы и деструкторы абстрактных классов могут вызывать другие функции-члены.

Определенные чистые виртуальные функции

Чистые виртуальные функции в абстрактных классах можно определить или реализовать. Такие функции можно вызывать только с помощью полного синтаксиса:

abstract-class-name::function-name()

Определенные чистые виртуальные функции полезны при разработке иерархий классов, базовые классы которых включают чистые виртуальные деструкторы. Это связано с тем, что деструкторы базового класса всегда вызываются во время уничтожения объектов. Рассмотрим следующий пример:

// deriv_RestrictionsOnUsingAbstractClasses.cpp
// Declare an abstract base class with a pure virtual destructor.
// It's the simplest possible abstract class.
class base
{
public:
    base() {}
    // To define the virtual destructor outside the class:
    virtual ~base() = 0;
    // Microsoft-specific extension to define it inline:
//  virtual ~base() = 0 {};
};

base::~base() {} // required if not using Microsoft extension

class derived : public base
{
public:
    derived() {}
    ~derived() {}
};

int main()
{
    derived aDerived; // destructor called when it goes out of scope
}

В примере показано, как расширение компилятора Майкрософт позволяет добавлять встроенное определение в чистую виртуальную ~base(). Его можно также определить за пределами класса с помощью base::~base() {}.

Когда объект aDerived выходит из область, вызывается деструктор классаderived. Компилятор создает код для неявного вызова деструктора класса base после derived деструктора. Пустая реализация для чистой виртуальной функции ~base гарантирует, что для функции существует хотя бы какая-то реализация. Без него компоновщик создает неразрешенную ошибку внешнего символа для неявного вызова.

Примечание.

В предыдущем примере чистая виртуальная функция base::~base вызывается неявно из derived::~derived. Кроме того, можно явно вызывать чистые виртуальные функции с помощью полного имени функции-члена. Такие функции должны иметь реализацию, или вызов приводит к ошибке во время связи.

См. также

Наследование