C++ 中的接口（抽象类）

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接口描述 C++ 类的Behave或功能，但不承诺该类的特定实现。

C++ 接口是使用抽象类实现的，这些抽象类不应与数据抽象混淆，数据抽象是将实现细节与关联数据分开的概念。

通过将类的至少一个函数声明为纯虚函数，可以使类变得抽象。纯虚函数通过在其声明中放置“= 0”来指定，如下所示 -

class Box {
   public:
      // pure virtual function
      virtual double getVolume() = 0;
      
   private:
      double length;      // Length of a box
      double breadth;     // Breadth of a box
      double height;      // Height of a box
};

抽象类（通常称为 ABC）的目的是提供一个适当的基类，其他类可以从中继承。抽象类不能用于实例化对象，只能作为接口。尝试实例化抽象类的对象会导致编译错误。

因此，如果需要实例化 ABC 的子类，则它必须实现每个虚函数，这意味着它支持 ABC 声明的接口。如果未能重写派生类中的纯虚函数，然后尝试实例化该类的对象，则会出现编译错误。

可用于实例化对象的类称为具体类。

抽象类示例

考虑以下示例，其中父类向基类提供接口来实现名为getArea()的函数-

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
// Base class
class Shape {
   public:
      // pure virtual function providing interface framework.
      virtual int getArea() = 0;
      void setWidth(int w) {
         width = w;
      }
   
      void setHeight(int h) {
         height = h;
      }
   
   protected:
      int width;
      int height;
};
 
// Derived classes
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);
   
   // Print the area of the object.
   cout << "Total Rectangle area: " << Rect.getArea() << endl;

   Tri.setWidth(5);
   Tri.setHeight(7);
   
   // Print the area of the object.
   cout << "Total Triangle area: " << Tri.getArea() << endl; 

   return 0;
}

当上面的代码被编译并执行时，它会产生以下结果 -

Total Rectangle area: 35
Total Triangle area: 17

您可以看到抽象类如何根据 getArea() 定义接口，而其他两个类实现相同的函数但使用不同的算法来计算特定于形状的面积。

设计策略

面向对象的系统可能使用抽象基类来提供适合所有外部应用程序的通用且标准化的接口。然后，通过从该抽象基类继承，形成操作类似的派生类。

外部应用程序提供的功能（即公共函数）在抽象基类中作为纯虚函数提供。这些纯虚函数的实现在与应用程序的特定类型相对应的派生类中提供。

这种架构还允许将新应用程序轻松添加到系统中，即使在系统已经定义之后也是如此。