C++中類的分層設計（純虛函數）

首先說明一下我只是一個初學者，寫出來的東西可能會有錯誤，說實在的沒寫過多少代碼，但是我認為寫代碼是一個熟練的過程，一個完成思想的過程。只有有了思想，才能完成好的設計，不斷的思考，不斷的總結才能學到新學到的東西，才能達到更高的目標。

在C++中虛函數是指將一個類中的虛函數后面加上=0，就說明該虛函數為純虛函數。一般該函數設置為純虛函數，那么該函數也就沒有再次定義的必要了，因為存在純虛函數的類就是一個抽象類，是不能夠創建對象的，不能創建對象也就不會主動的調用該函數，哪怕在動態綁定的情況下也不會，因此不需要為該函數定義相關的操作，實質上在此處聲明只是說明在該派生類中需要重寫基類的虛函數，至于是否真的復寫，不要去關心。

//存在純虛函數的類為抽象類
class AbstructClass:public Base
{
public：
//構造函數
AbstructClass(...):Base(...),...{}
//析構函數
~AbstructClass(){...}
//這就是純虛函數，一般func在基類中就為虛函數，因此virtual也可以不寫
virtual func(...) const = 0;
//保證派生類能夠訪問數據成員，必須設置為protected
protected:
//一些數據成員定義
...
};

抽象類的作用主要是幫助完成實際派生類的設計，為什么這么說呢？如果我們只創建一個基類，直接繼承基類創建實際的派生類，存在很多的問題，為什么這么說呢？比如說我要創建一個人的類，我們每一個人都是一個人的對象，在人的基類中一般只是包含了人的共性，不可能將某一個人的特殊定義到類中，當然為了繼承，肯定也會創建一系列的虛函數。如果我們每一個人都直接從該基類派生，人的個體在世界上有60多億，我們每一個人實際上就是一個派生類，因為每一個人都不同，都有自己獨特的特性（假設是一種數據對象），如果要實現這么多的派生類真的是一個不可想象的，而且我們可以知道很多人（類）實際上存在很多的相似性。

這時我們實際上就可以采用抽象類來幫忙完成我們的設計。抽象類是連接在基類和實際派生類之間的中間類，實際派生類的直接基類是抽象類，也就說說基類是實際派生類的間接基類。在抽象層中主要完成什么操作呢？抽象層中主要完成對派生類共性數據成員的定義，為了方便派生類的數據訪問，必須設置為受保護訪問權限，創建純虛函數，定義構造函數，應該在初始化列表中首先創建基類對象，然后才能完成其他成員的初始化，有時候可能需要復制控制函數的實現。

在實際的派生類設計過程中就不再直接從基類繼承，而是從抽象類中繼承，因為抽象類中增加了一些受保護成員數據，且這些數據成員時派生類的共性，因此派生類中可以很方便的訪問。同時在該派生類中就應該完成虛函數的復寫操作，因為動態綁定以后會直接調用該版本的虛函數。當然有時候也要完成復制控制函數的定義。當然可以設計很多基于抽象類的派生類。當然在派生類中也可以增加自己的數據成員。

//實際派生類從抽象類中繼承
class ActualClass : public AbstructClass
{
public:
ActualClass(...):AbstructClass(...),...{}
//派生類中復寫虛函數
func()
{...}
private:
//派生類的一些數據
...
}；

基本的思想如下圖所示：


從上面的圖可知，我們可以在實際的派生類與基類之間增加一個中間層，這種實現方式不僅能夠更好的隱藏數據，而且比較好的解決了我們上面提到的派生類過實現過于復雜的問題。因此我們可以認為抽象類實際上就是一個分層設計的方法，也可以認為是一個分成更加精細子類的方式方法，也就是說在基類的基礎上將對象分成很多子類（抽象類），然后在各個子類下設計新的派生類。比如在圖中的抽象類1，抽象類2是不同的，是兩種不同的分類，這候我們給予兩個抽象類的派生類當然也就存在了差別。這樣實現的好處能夠避免很多的重復代碼。