Что такое Абстрактный класс

1️⃣ Как кратко ответить

Абстрактный класс в C++ — это класс, который не может быть инстанцирован и содержит хотя бы одну чисто виртуальную функцию. Он служит для определения интерфейса, который должны реализовать производные классы.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Абстрактный класс в C++ — это концепция, которая позволяет разработчикам определять интерфейсы для других классов. Он используется для создания базовых классов, которые задают общую структуру и поведение для всех производных классов, но не могут быть использованы для создания объектов напрямую.

Зачем нужны абстрактные классы

Абстрактные классы позволяют:

• Определять интерфейсы, которые должны реализовать производные классы.
• Обеспечивать полиморфизм, позволяя работать с объектами различных классов через общий интерфейс.
• Сокращать дублирование кода, предоставляя общую реализацию для производных классов.

Как работают абстрактные классы

Абстрактный класс содержит хотя бы одну чисто виртуальную функцию. Чисто виртуальная функция — это функция, объявленная с помощью оператора = 0. Она не имеет реализации в абстрактном классе и должна быть реализована в производных классах.

Пример кода

#include <iostream>
​
// Определение абстрактного класса Shape
class Shape {
public:
    // Чисто виртуальная функция для вычисления площади
    virtual double area() const = 0;
​
    // Виртуальный деструктор
    virtual ~Shape() {}
};
​
// Класс Circle, производный от Shape
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
​
public:
    // Конструктор для инициализации радиуса
    Circle(double r) : radius(r) {}
​
    // Реализация функции area для круга
    double area() const override {
        return 3.14159 * radius * radius;
    }
};
​
// Класс Rectangle, производный от Shape
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width, height;
​
public:
    // Конструктор для инициализации ширины и высоты
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
​
    // Реализация функции area для прямоугольника
    double area() const override {
        return width * height;
    }
};
​
int main() {
    // Создание объектов Circle и Rectangle
    Circle circle(5.0);
    Rectangle rectangle(4.0, 6.0);
​
    // Вывод площади каждого объекта
    std::cout << "Circle area: " << circle.area() << std::endl;
    std::cout << "Rectangle area: " << rectangle.area() << std::endl;
​
    return 0;
}

Объяснение кода

1. Абстрактный класс Shape:

   • Содержит чисто виртуальную функцию area(), которая должна быть реализована в производных классах.
   • Виртуальный деструктор позволяет корректно удалять объекты производных классов через указатели на базовый класс.

2. Класс Circle:

   • Производный от Shape.
   • Реализует функцию area(), вычисляющую площадь круга.

3. Класс Rectangle:

   • Производный от Shape.
   • Реализует функцию area(), вычисляющую площадь прямоугольника.

4. Функция main():

   • Создает объекты Circle и Rectangle.
   • Вызывает метод area() для каждого объекта, демонстрируя полиморфизм.

Абстрактные классы являются важной частью объектно-ориентированного программирования в C++, позволяя создавать гибкие и расширяемые архитектуры программного обеспечения.