關於C++中介面與實現的理解
阿新 • • 發佈：2019-02-07
所謂介面繼承，就是派生類只繼承函式的介面，也就是宣告；而實現繼承，就是派生類同時繼承函式的介面和實現。
我們都很清楚C++中有幾個基本的概念，虛擬函式、純虛擬函式、非虛擬函式。
虛擬函式：
C++實現執行中的多型性是通過虛擬函式實現的，而虛擬函式必須存在於繼承環境下。
因此，虛擬函式是指一個類中你希望進行過載的成員函式，當你用一個基類指標或引用指向一個繼承類物件的時候，你呼叫一個虛擬函式，實際呼叫的是繼承類的成員函式。虛擬函式用來表現基類和派生類的成員函式之間的一種關係。虛擬函式的定義在基類中進行，在需要定義為虛擬函式的成員函式的宣告前冠以關鍵字，如
虛擬函式是過載的一種表現形式，是一種動態的過載方式。
只有類的普通成員函式可以定義為虛擬函式，全域性函式及靜態成員函式（類擁有）不能宣告為虛擬函式。
純虛擬函式：
純虛擬函式在基類中沒有定義且只能在基類中定義，但未給出具體的函式定義體（實現），它們被初始化為0。任何用純虛擬函式派生的類，都要自己提供該函式的具體實現。
定義純虛擬函式：virtual void func() = 0;
定義了純虛擬函式的類被稱之為抽象類。抽象類定義一族派生類的共同介面，而介面的完整實現，即純虛擬函式的函式體，由派生類自己定義。
例：//class Shape
public:
virtual void area()=0； // 純虛擬函式
//class Tringle : public Shape //公有繼承
public:
void area() {//} /介面與實現
抽象類可以有多個純虛擬函式，也可以定義其他虛擬函式。若派生類沒有重新定義純虛擬函式，那麼該派生類也稱之為純虛擬函式。
純虛函不需要定義其實際操作，它的存在只是為了在派生類中被重新定義，只是提供一個多型介面。
非虛擬函式：
一般成員函式，無virtual關鍵字修飾。
至於為什麼要定義這些函式，我們可以將虛擬函式、純虛擬函式和非虛擬函式的功能與介面繼承與實現繼承聯絡起來：
如前所述，宣告一個純虛擬函式（pure virtual）的目的是為了讓派生類只繼承函式介面，也就是上面說的介面繼承。
純虛擬函式一般是在不方便具體實現此函式的情況下使用。也就是說基類無法為繼承類規定一個統一的預設操作，但繼承類又必須含有這個函式介面，並對其分別實現。但是，在C++中，我們是可以為純虛擬函式提供定義的，只不過這種定義對繼承類來說沒有特定的意義。因為繼承類仍然要根據各自需要實現函式。
通俗說，純虛擬函式就是要求其繼承類必須含有該函式介面，並對其進行實現。是對繼承類的一種介面實現要求，但並不提供預設操作，各個繼承類必須分別實現自己的操作。
宣告非純虛擬函式（impure virtual）的目的是讓繼承類繼承該函式的介面和預設實現。
與純虛擬函式唯一的不同就是其為繼承類提供了預設操作，繼承類可以不實現自己的操作而採用基類提供的預設操作。
宣告非虛擬函式（non-virtual）的目的是為了令繼承類繼承函式介面及一份強制性實現。
相對於虛擬函式來說，非虛擬函式對繼承類要求的更為嚴格，繼承類不僅要繼承函式介面，而且也要繼承函式實現。也就是為繼承類定義了一種行為。
總結：
純虛擬函式：要求繼承類必須含有某個介面，並對介面函式實現。
虛擬函式：繼承類必須含有某個介面，可以自己實現，也可以不實現，而採用基類定義的預設實現。
非虛擬函式：繼承類必須含有某個介面，必須使用基類的實現。
一個C++類有著兩個重要的方面：用於描述行為的公共介面，以及行為的私有實現。
大多數的繼承都是公有繼承：派生類繼承了基類的介面和實現。不過，我們也可以進行有選擇的繼承，即派生類可以只繼承介面或實現。私有基類，只繼承實實現，沒有介面；公有繼承基類，繼承介面，但繼承的實現可能是不完整的或不存在的（純虛擬函式）。
我們都很清楚C++中有幾個基本的概念，虛擬函式、純虛擬函式、非虛擬函式。
虛擬函式：
C++實現執行中的多型性是通過虛擬函式實現的，而虛擬函式必須存在於繼承環境下。
因此，虛擬函式是指一個類中你希望進行過載的成員函式，當你用一個基類指標或引用指向一個繼承類物件的時候，你呼叫一個虛擬函式，實際呼叫的是繼承類的成員函式。虛擬函式用來表現基類和派生類的成員函式之間的一種關係。虛擬函式的定義在基類中進行，在需要定義為虛擬函式的成員函式的宣告前冠以關鍵字，如
虛擬函式是過載的一種表現形式，是一種動態的過載方式。
只有類的普通成員函式可以定義為虛擬函式，全域性函式及靜態成員函式（類擁有）不能宣告為虛擬函式。
純虛擬函式：
純虛擬函式在基類中沒有定義且只能在基類中定義，但未給出具體的函式定義體（實現），它們被初始化為0。任何用純虛擬函式派生的類，都要自己提供該函式的具體實現。
定義純虛擬函式：virtual void func() = 0;
定義了純虛擬函式的類被稱之為抽象類。抽象類定義一族派生類的共同介面，而介面的完整實現，即純虛擬函式的函式體，由派生類自己定義。
例：//class Shape
public:
virtual void area()=0； // 純虛擬函式
//class Tringle : public Shape //公有繼承
public:
void area() {//} /介面與實現
抽象類可以有多個純虛擬函式，也可以定義其他虛擬函式。若派生類沒有重新定義純虛擬函式，那麼該派生類也稱之為純虛擬函式。
純虛函不需要定義其實際操作，它的存在只是為了在派生類中被重新定義，只是提供一個多型介面。
非虛擬函式：
一般成員函式，無virtual關鍵字修飾。
至於為什麼要定義這些函式，我們可以將虛擬函式、純虛擬函式和非虛擬函式的功能與介面繼承與實現繼承聯絡起來：
如前所述，宣告一個純虛擬函式（pure virtual）的目的是為了讓派生類只繼承函式介面，也就是上面說的介面繼承。
純虛擬函式一般是在不方便具體實現此函式的情況下使用。也就是說基類無法為繼承類規定一個統一的預設操作，但繼承類又必須含有這個函式介面，並對其分別實現。但是，在C++中，我們是可以為純虛擬函式提供定義的，只不過這種定義對繼承類來說沒有特定的意義。因為繼承類仍然要根據各自需要實現函式。
通俗說，純虛擬函式就是要求其繼承類必須含有該函式介面，並對其進行實現。是對繼承類的一種介面實現要求，但並不提供預設操作，各個繼承類必須分別實現自己的操作。
宣告非純虛擬函式（impure virtual）的目的是讓繼承類繼承該函式的介面和預設實現。
與純虛擬函式唯一的不同就是其為繼承類提供了預設操作，繼承類可以不實現自己的操作而採用基類提供的預設操作。
宣告非虛擬函式（non-virtual）的目的是為了令繼承類繼承函式介面及一份強制性實現。
相對於虛擬函式來說，非虛擬函式對繼承類要求的更為嚴格，繼承類不僅要繼承函式介面，而且也要繼承函式實現。也就是為繼承類定義了一種行為。
總結：
純虛擬函式：要求繼承類必須含有某個介面，並對介面函式實現。
虛擬函式：繼承類必須含有某個介面，可以自己實現，也可以不實現，而採用基類定義的預設實現。
非虛擬函式：繼承類必須含有某個介面，必須使用基類的實現。
一個C++類有著兩個重要的方面：用於描述行為的公共介面，以及行為的私有實現。
大多數的繼承都是公有繼承：派生類繼承了基類的介面和實現。不過，我們也可以進行有選擇的繼承，即派生類可以只繼承介面或實現。私有基類，只繼承實實現，沒有介面；公有繼承基類，繼承介面，但繼承的實現可能是不完整的或不存在的（純虛擬函式）。