Cherno C++ P28 C++接口(纯虚函数)

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本文是ChernoP28视频的学习笔记。
  C++纯虚函数本质上与其他语言(如Java或C#)中的抽象方法或接口相同。纯虚函数允许我们在基类中定义一个没有实现的函数，然后强制子类去实现该函数。
  如上节的Main.cpp代码

#include

class Entity
{
public:
	virtual std::string GetName() { return "Entity"; }
};

class Player :public Entity
{
private:
	std::string m_Name;
public:
	Player(const std::string& name) :m_Name(name) {}

	std::string GetName()override { return m_Name; }
};

void PrintName(Entity* entity)
{
	std::cout << entity->GetName() << std::endl;
}

int main()
{
	Entity* e = new Entity();
	PrintName(e);

	Player* p = new Player("Cherno");
	PrintName(p);

	std::cin.get();
}

  Entity类中有一个虚函数GetName，然后我们重写了这个函数在Player类中。在基类中这个GetName函数有函数体，意味着在Player类中即便不重写，仍然可以调用Player.GetName，然后返回Entity字符串。
  但实际上我们可能想要强制子类，为特定的函数提供自己的定义。在面向对象的编程中，创建一个类由未实现的方法组成，然后强制子类去实际实现它们是非常正常的。这通常被称为接口，因此类中的接口只包含未实现的方法作为模板，因此我们不可能实例化这个类。

class Entity
{
public:
	virtual std::string GetName() = 0;
};

  因此我们去掉GetName的方法体，写成等于0。注意这里依然是定义成virtual虚函数，但等于0本质上使它成为一个纯虚函数。这意味着它必须在子类中实现。我们就不在具有实例化Entity类的能力。

  我们必须给它一个子类，来实现这个函数。例如Player类，当然这里要提供一些字符串，此时编译通过。

  这是因为我们实际实现了GetName函数，如果我们决定注释掉第16行的实现，可以看到不能进行实例化了。我们只有在实现了所有纯虚函数以后，才能够实例化。

  假设我们想要编写一个函数来打印这些类的名字，我写上void Print，我想写？？？类型作为参数，obj作为例子，然后要做的是打印类名，就像obj->GetClassName()这样。

void Print(? ? ? * obj)
{
	std::cout << obj->GetClassName() << std::endl;
}

  这里我们需要的是一个类型来保证有GetClassName这个函数，这就是所谓的接口。我们可以把？？？类当做Printable，然后创建一个新的类叫做Printable，它会创建一个public的virtual字符串函数，返回一个字符串，GetClassName函数是纯虚的。

class Printable
{
public:
	virtual std::string GetClassName() = 0;
};

  然后我们要让Entity去实现这个接口。此时Player已经是一个Entity了，所以不需要实现Printable接口。

class Entity :public Printable
{
public:
	virtual std::string GetName() { return "Entity"; }
};

  如果Player不是Entity的子类，我们需要添加一个逗号来实现这个接口。

class Player :public Entity,Printable
{
private:
	std::string m_Name;
public:
	Player(const std::string& name) :m_Name(name) {}

	std::string GetName()override { return m_Name; }
};

  虽然我们把Printable叫做接口，但它其实只是一个类。因为它不过有个纯虚函数而已。
  我们继续在Entity类添加一个GetClassName函数，此时无法实例化的问题就解决了。

  但还会出现一些问题，我们还没有为Player提供一个覆写函数，如果现在去打印，调用Print函数，分别使用e和p参数。我们会发现打印了两次Entity,因为我们还没有在Player中提供定义

  因此我们在第12行加上override,在第22行覆写函数GetClassName，就会得到正确的类名。

  所有这些都来自于一个Print函数，它接受Printable作为参数。它不管具体是什么类。
  我们也可以创建一个完全不同的类。比如A是Printable类的子类，A就必须有GetClassName函数，并且实现了Printable这个接口，即实现这个函数。

class A:public Printable
{
public:
	virtual std::string GetClassName()override { return "A"; }
};

  然后我们可以调用打印，因为A是一个Printable，它保证了A类有GetClassName函数。但不建议这么写代码因为会造成内存泄漏。