Что такое чисто виртуальный вызов

1️⃣ Как кратко ответить

Чисто виртуальный вызов происходит, когда вызывается чисто виртуальная функция через указатель или ссылку на базовый класс, не имея конкретной реализации в производном классе. Это может привести к неопределенному поведению, если объект не является экземпляром производного класса, который реализует эту функцию.

2️⃣ Подробное объяснение темы

В C++ чисто виртуальная функция — это функция, объявленная в базовом классе, которая не имеет реализации и должна быть реализована в производных классах. Она объявляется с помощью синтаксиса = 0 в конце объявления функции. Класс, содержащий хотя бы одну чисто виртуальную функцию, называется абстрактным классом и не может быть инстанцирован напрямую.

Зачем нужны чисто виртуальные функции

Чисто виртуальные функции используются для создания интерфейсов в C++. Они позволяют определить набор функций, которые должны быть реализованы в производных классах. Это обеспечивает полиморфизм, позволяя работать с объектами различных классов через указатели или ссылки на базовый класс.

Пример кода

#include <iostream>
​
// Абстрактный класс с чисто виртуальной функцией
class Shape {
public:
    // Чисто виртуальная функция для вычисления площади
    virtual double area() const = 0;
};
​
// Производный класс, реализующий чисто виртуальную функцию
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
​
    // Реализация чисто виртуальной функции
    double area() const override {
        return 3.14159 * radius * radius;
    }
};
​
// Производный класс, не реализующий чисто виртуальную функцию
class IncompleteShape : public Shape {
    // Нет реализации функции area()
};
​
int main() {
    // Создание объекта Circle
    Circle circle(5.0);
    // Вызов функции area() через указатель на базовый класс
    Shape* shapePtr = &circle;
    std::cout << "Area of circle: " << shapePtr->area() << std::endl;
​
    // Попытка создать объект IncompleteShape приведет к ошибке компиляции
    // IncompleteShape incompleteShape; // Ошибка: нельзя создать объект абстрактного класса
​
    return 0;
}

Объяснение кода

1. Абстрактный класс Shape:

   • Содержит чисто виртуальную функцию area(), которая должна быть реализована в производных классах.
   • = 0 в конце объявления функции указывает, что это чисто виртуальная функция.

2. Класс Circle:

   • Наследует от Shape и реализует функцию area().
   • Конструктор Circle(double r) инициализирует радиус круга.

3. Класс IncompleteShape:

   • Наследует от Shape, но не реализует функцию area(), поэтому остается абстрактным.

4. Функция main():

   • Создает объект Circle и использует указатель shapePtr типа Shape* для вызова функции area().
   • Попытка создать объект IncompleteShape закомментирована, так как это приведет к ошибке компиляции из-за отсутствия реализации area().

Чисто виртуальный вызов

Чисто виртуальный вызов может произойти, если попытаться вызвать чисто виртуальную функцию через указатель или ссылку на базовый класс, не имея соответствующей реализации в производном классе. Это может привести к неопределенному поведению, если объект не является экземпляром производного класса, который реализует эту функцию. В примере выше, если бы IncompleteShape не был абстрактным, попытка вызвать area() через указатель на Shape привела бы к ошибке выполнения.