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发信人: Second (石开), 信区: Program
标  题: Part of C++ FAQ Lite[22]--继承（抽象基类）
发信站: 荔园晨风BBS站 (Thu Jun  7 05:52:33 2001), 转信

译文出处：东日文档   http://www.sunistudio.com/sunidoc.asp
[22] 继承 — 抽象基类
(part of c++ faq lite, copyright ? 1991-96, marshall cline, cline@parashift.
com)
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faqs in section [22]:
[22.1] 将接口和实现分离的作用是什么?
[22.2] 在c++中如何分离接口和实现（就象 modula-2）?
[22.3] 什么是 abc?
[22.4] 什么是“纯虚”成员函数?
[22.5] 如何为包含指向（抽象）基类的指针的类定义拷贝构造函数或赋值操作符?
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[22.1] 将接口和实现分离的作用是什么?
接口是公司最有价值的资源。设计接口比用一堆类来实现这个接口更费时间。而且接口

需要更昂贵的人力的时间。
既然接口如此有价值，它们应该被保护，以免因为数据结构和其他实现的改变而被破坏
。
因此，应该将接口和实现分离。
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[22.2] 在c++中如何分离接口和实现（就象 modula-2）？
使用 abc。（译注：即抽象基类 abstract base class）
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[22.3] 什么是 abc?
抽象基类（abstract base class）.
在设计层次，抽象基类（abc）对应于抽象概念。如果你问一个机修工他是否修理交通工

具，他可能想知道你所说的是哪种交通工具。他不修理航天飞机、远洋轮、自行车或核

潜艇。问题在于“交通工具”是一个抽象概念（例如，除非你知道你要建造哪种交通工
具，
否则你无法建造一个“交通工具”）。在c++中，vehicle（交通工具）类是一个abc，而

bicycle，spaceshuttle等则是子类（ocernliner 是一种 vehicle）。在真实世界的oo
中，
abc无处不在。
在程序语言层次上，抽象基类（abc）是有一个或多个虚成员函数的类。无法建立抽象基

类的对象（实例）。
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[22.4] 什么是“纯虚”成员函数？
将普通类变成抽象基类（也就是abc）的成员函数。通常只在派生类中实现它。
某些成员函数只在概念中存在；而没有合理的定义。例如，假设我让你在坐标(x, y)处
画
一个图形，大小为 7。你会问我：“我应该画哪种图形？”（圆，矩形，六边形等，画
法
都不同）。在c++中，我们必须指出 draw() 成员函数的实在物（由此用户才能在有一个

shape* 或者 shape& 的时候调用它），但我们认识到，在逻辑上，它只能在子类中被定
义：
    class shape {
    public:
      virtual void draw() const = 0;  // = 0 表示它是 "纯虚" 的
      // ...
    };
这个纯虚函数使 shape 成为了abc（抽象基类）。如果你愿意，你可以将“=0”语法看
作为
代码位于null指针处。因此 shape 向它的用户承诺了一个服务，然而 shape 无法提供
任何
代码来实现这个承诺。这样做使得即使基类没有足够的信息来实际定义成员函数时，也
强制
了任何由 shape 派生的具体类的对象给出成员函数。
注意，为纯虚函数提供一个实现是可能的，但是这样通常会使初学者糊涂，并且最好避
免这
样，直到熟练之后。
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[22.5] 如何为包含指向（抽象）基类的指针的类定义拷贝构造函数或赋值操作符？
如果类拥有被（抽象）基类指针指向的对象，则在（抽象）基类中使用虚构造函数语法
。
就如同一般用法一样，在基类中声明一个纯虚方法 clone() ：
    class shape {
    public:
      // ...
      virtual shape* clone() const = 0;   // 虚你（拷贝）构造函数
      // ...
    };
然后在每个派生类中实现 clone()方法：
    class circle {
    public:
      // ...
      virtual shape* clone() const { return new circle(*this); }
      // ...
    };
    class square {
    public:
      // ...
      virtual shape* clone() const { return new square(*this); }
      // ...
    };
现在假设每个 fred 对象有一个 shape 对象。fred对象自然不知道 shape是圆还是矩形
还是...
fred的拷贝构造函数和赋值操作符将调用shape的clone()方法来拷贝对象：
    class fred {
    public:
      fred(shape* p) : p_(p) { assert(p != null); }   // p 不能为 null
     ~fred() { delete p; }
      fred(const fred& f) : p_(f.p_->clone()) { }
      fred& operator= (const fred& f)
        {
          if (this != &f) {              // 检查自赋值
            shape* p2 = f.p_->clone();   // create new one first...
            delete p_;                   // ...then delete the old one
            p_ = p2;
          }
          return *this;
        }
      // ...
    private:
      shape* p_;
    };

--
                            既然热爱生命
                            那么，
                            一切都在意料之中。

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