C++抽象类是什么 纯虚函数定义与使用场景

抽象类不能实例化，用于定义接口，包含纯虚函数（如virtual double area() = 0;），派生类必须重写这些函数，否则仍为抽象类；常用于统一接口、实现多态和强制子类实现特定方法，如Shape类体系中Circle和Rectangle分别实现area()。

在C++中，抽象类是一种不能被实例化的类，通常用于定义接口或公共行为框架。它的核心特征是包含至少一个纯虚函数。抽象类的主要作用是为派生类提供统一的接口规范，强制子类实现特定功能。

纯虚函数的定义

纯虚函数是在基类中声明但不提供实现的虚函数，要求派生类必须重写它。语法格式如下：

virtual 返回类型 函数名(参数列表) = 0;

例如：

class Shape { public: virtual double area() = 0; // 纯虚函数 virtual ~Shape() = default; };

这个

Shape

类就是一个抽象类，因为

area()

是纯虚函数。你不能创建

Shape

的实例，比如

Shape s;

会编译失败。

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抽象类的使用场景

抽象类常用于设计需要统一接口但具体实现各异的类体系。以下是几个典型场景：

• 定义通用接口：比如图形绘制系统中，所有图形都应支持

  draw()

  和

  area()

  操作，但每种图形（圆形、矩形）实现方式不同。

• 实现多态：通过基类指针或引用调用虚函数，运行时自动绑定到具体子类的实现。
• 强制子类实现某些方法：若子类未实现所有纯虚函数，则该子类仍是抽象类，无法实例化。

示例：

class Circle : public Shape { double radius; public: Circle(double r) : radius(r) {} double area() override { return 3.14159 * radius * radius; } };

此时可以这样使用：

Shape* shapes[] = { new Circle(2.0), new Rectangle(3.0, 4.0) }; for (int i = 0; i area()