C++ 接口（抽象類）

我以爲學完虛函數和存虛函數應該趁熱看看接口是怎麼實現的，由於怎麼說，他們都是一個東西。

接口描述了類的行爲和功能，而不須要完成類的特定實現。

C++ 接口是使用抽象類來實現的，抽象類與數據抽象互不混淆，數據抽象是一個把實現細節與相關的數據分離開的概念。

若是類中至少有一個函數被聲明爲純虛函數，則這個類就是抽象類。純虛函數是經過在聲明中使用 "= 0" 來指定的，以下所示：

class Box
{
   public:
      // 純虛函數
      virtual double getVolume() = 0;
   private:
      double length;      // 長度
      double breadth;     // 寬度
      double height;      // 高度
};

設計抽象類（一般稱爲 ABC）的目的，是爲了給其餘類提供一個能夠繼承的適當的基類。抽象類不能被用於實例化對象，它只能做爲接口使用。若是試圖實例化一個抽象類的對象，會致使編譯錯誤。

所以，若是一個 ABC 的子類須要被實例化，則必須實現每一個虛函數，這也意味着 C++ 支持使用 ABC 聲明接口。若是沒有在派生類中重載純虛函數，就嘗試實例化該類的對象，會致使編譯錯誤。

可用於實例化對象的類被稱爲具體類。

抽象類的實例

請看下面的實例，基類 Shape 提供了一個接口 getArea()，在兩個派生類 Rectangle 和 Triangle 中分別實現了 getArea()：

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
// 基類
class Shape 
{
public:
   // 提供接口框架的純虛函數
   virtual int getArea() = 0;
   void setWidth(int w)
   {
      width = w;
   }
   void setHeight(int h)
   {
      height = h;
   }
protected:
   int width;
   int height;
};
 
// 派生類
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);
   // 輸出對象的面積
   cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl;
 
   Tri.setWidth(5);
   Tri.setHeight(7);
   // 輸出對象的面積
   cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl; 
 
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Total Rectangle area: 35
Total Triangle area: 17

從上面的實例中，咱們能夠看到一個抽象類是如何定義一個接口 getArea()，兩個派生類是如何經過不一樣的計算面積的算法來實現這個相同的函數。

設計策略

面向對象的系統可能會使用一個抽象基類爲全部的外部應用程序提供一個適當的、通用的、標準化的接口。而後，派生類經過繼承抽象基類，就把全部相似的操做都繼承下來。

外部應用程序提供的功能（即公有函數）在抽象基類中是以純虛函數的形式存在的。這些純虛函數在相應的派生類中被實現。

這個架構也使得新的應用程序能夠很容易地被添加到系統中，即便是在系統被定義以後依然能夠如此。