Я только что узнал о полиморфизме в моем классе ООП, и мне трудно понять, насколько полезны абстрактные базовые классы.
Какова цель абстрактного класса? Что обеспечивает определение абстрактного базового класса, которое не предоставляется путем создания каждой необходимой функции в каждом фактическом классе?
Цель абстрактного класса - определить общий протокол для набора конкретных подклассов. Это полезно при определении объектов, которые совместно используют код, абстрактные идеи и т.д.
Абстрактные классы не имеют экземпляров. Абстрактный класс должен иметь как минимум один отложенный метод (или функцию). Для этого в С++ чистая виртуальная функция-член объявляется, но не определена в абстрактном классе:
class MyClass {
virtual void pureVirtualFunction() = 0;
}
Попытки создать экземпляр абстрактного класса всегда будут приводить к ошибке компилятора.
"Что определяет определение абстрактного базового класса, которое не предусмотрено путем создания каждой необходимой функции в каждом действительном классе?"
Основная идея здесь - повторное использование кода и правильное разделение между классами. Имеет смысл определять функцию один раз в родительском классе, а не определять снова и снова в нескольких подклассах:
class A {
void func1();
virtual void func2() = 0;
}
class B : public A {
// inherits A func1()
virtual void func2(); // Function defined in implementation file
}
class C : public A {
// inherits A func1()
virtual void func2(); // Function defined in implementation file
}
Наличие абстрактного класса, такого как "Собака" с помощью виртуального метода, такого как "bark", позволяет всем классам, которые наследуют от Dog, иметь код коры, вызываемый таким же образом, хотя кора Beagle реализована иначе, чем у Collie's.
Без общего абстрактного родителя (или, по крайней мере, общего родителя с виртуальным методом коры) было бы трудно сделать следующее:
У вас есть вектор типа Dog, который содержит колли, гончих, немецких овчарок и т.д. и заставляет каждого из них лаять. С Vector of Dogs, который содержит Collies, Beagles, German Shepherds, все, что вам нужно было бы сделать, чтобы сделать их всей корой, - это перебирать в цикле for и называть кору на каждом из них. В противном случае вам придется иметь отдельный вектор колли, вектор бигов и т.д.
Если вопрос заключается в том, "почему сделать абстрактную тему Собаки, когда это может быть конкретным, иметь виртуальную кору, определенную с реализацией по умолчанию, которую можно переопределить?", ответ будет заключаться в том, что это может быть приемлемо иногда, но, проектная перспектива, на самом деле нет такой вещи, как Собака, которая не является колли или биглем или какой-либо другой породой или микс, поэтому, хотя все они собаки, в действительности нет ни одного из них, это собака, но не некоторые другие производные классы тоже. Кроме того, поскольку лай собак настолько разнообразен от одной породы к другой, вряд ли будет какая-либо реальная приемлемая реализация коры, которая приемлема для любой достойной группы собак.
Надеюсь, это поможет вам понять цель: да, вам все равно придется реализовать кору в каждом подклассе, но общий абстрактный предк позволяет рассматривать любой подкласс как член базового класса и вызывать поведение, которое может быть концептуально похожими на кору, но на самом деле имеют очень разные реализации.
Абстрактные классы допускают принудительное выполнение протокола компиляции. Эти протоколы определяют, что значит быть частью семейства классов.
Еще один способ подумать о том, что абстрактный класс - это контракт, который должны выполнять ваши исполнительные классы. Если они не выполняют этот контракт, они не могут быть частью семьи классов, и они должны быть изменены в соответствии с контрактом. Предоставленный контракт может предоставлять функциональные возможности по умолчанию, но он также оставляет его подклассом для определения более конкретных или разных функций, хотя они все еще остаются в рамках контракта.
Для небольших проектов это может показаться нецелесообразным, но для крупных проектов он обеспечивает соответствие и структуру, поскольку он обеспечивает документацию через договор абстрактного класса. Это обеспечивает более удобный код и позволяет каждому подклассу иметь один и тот же протокол, упрощающий использование и разработку новых подклассов.
Цель абстрактного класса - предоставить соответствующий базовый класс, из которого могут наследовать другие классы. Абстрактные классы не могут использоваться для создания объектов и служат только как интерфейс. Попытка создать экземпляр объекта абстрактного класса вызывает ошибку компиляции. (поскольку запись vtable не заполнена ячейкой памяти для виртуальной функции, о которой мы упоминали в абстрактном классе)
Таким образом, если необходимо создать подкласс ABC, он должен реализовать каждую из виртуальных функций, что означает, что он поддерживает интерфейс, объявленный ABC. Невозможность переопределить чистую виртуальную функцию в производном классе, а затем попытаться создать объекты этого класса, является ошибкой компиляции.
Пример:
class mobileinternet
{
public:
virtual enableinternet()=0;//defines as virtual so that each class can overwrite
};
class 2gplan : public mobileinternet
{
private:
int providelowspeedinternet(); //logic to give less speed.
public:
void enableinternet(int) {
// implement logic
}
};
//similarly
class 3gplan : public enableinternet
{
private: high speed logic (different then both of the above)
public:
/* */
}
здесь, в этом примере, вы можете понять.
У меня есть собака. Абстрактная собака класса с методом коры. Моя особая собака делает одну кору. Другие собаки лают по-другому. Поэтому определение собаки абстрактным образом полезно.
Абстрактные классы используются для определения интерфейса, который должен быть реализован. См. Некоторые ссылки:
http://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming/Classes/Abstract_Classes
Абсолютный класс AbstractClass в качестве базового класса необходим, когда есть функциональность, которая требуется для всех объектов, которые имеют тип, полученный из AbstractClass, но не могут быть разумно реализованы в самом AbstractClass.
Старый и несколько искусственный пример OO с базовым классом Vehicle с производными классами Car, Motorcycle,... дает хороший пример здесь, например, вы хотите использовать метод move() - вы можете реализовать способ, которым перемещаются a Car или Motorcycle, но Vehicle не перемещается в общем виде, поэтому Vehicle::move() должен быть чистым виртуальным и Vehicle поэтому абстрактным.
почему мы не создаем каждую необходимую функцию в каждом классе? (С++)
Вы должны создать каждую необходимую функцию, помеченную как abstract в каждом производном классе.
Если вы задаетесь вопросом, зачем создавать абстрактную функцию в абстрактном классе?
Он допускает строгий полиморфизм времени выполнения.
Также читайте Интерфейс против абстрактного класса (общий OO)
abstract class dog
{
bark();
}
// function inside another module
dogbarking(dog obj)
{
dog.bark(); // function will call depend up on address inside the obj
}
// our class
ourclass: inherit dog
{
bark()
{
//body
}
}
main()
{
ourclass obj;
dogbarking(obj);
}
мы видим, что dogbarking - это функция, написанная в другом модуле. он знает только собаку абстрактного класса. даже если он может вызвать функцию коры внутри нашего класса. в основной функции мы создаем объект нашего класса и переходим к функции dogbarking, где он получен с использованием ссылочного объекта абстрактной собаки класса.
Представьте, что у вас есть два способа отображения строки:
DisplayDialog(string s);
PrintToConsole(string s);
И вы хотите написать код, который можно переключить между этими двумя способами:
void foo(bool useDialogs) {
if (useDialogs) {
DisplayDialog("Hello, World!");
} else {
PrintToConsole("Hello, World!");
}
if (useDialogs) {
DisplayDialog("The result of 2 * 3 is ");
} else {
PrintToConsole("The result of 2 * 3 is ");
}
int i = 2 * 3;
string s = to_string(i);
if (useDialogs) {
DisplayDialog(s);
} else {
PrintToConsole(s);
}
}
Этот код тесно связан с конкретными методами, используемыми для отображения строки. Добавление дополнительного метода, изменение способа выбора и т.д. Повлияет на каждый фрагмент кода, который использует это. Этот код тесно связан с набором методов, которые мы используем для отображения строк.
Абстрактные базовые классы - это способ развязывания кода, который использует некоторые функции из кода, реализующего эту функциональность. Он делает это, определяя общий интерфейс для всех различных способов выполнения задачи.
class AbstractStringDisplayer {
public:
virtual display(string s) = 0;
virtual ~AbstractStringDisplayer();
};
void foo(AbstractStringDisplayer *asd) {
asd->display("Hello, World!");
asd->display("The result of 2 * 3 is ");
int i = 2 * 3;
string s = to_string(i);
asd->display(s);
}
int main() {
AbstractStringDisplayer *asd = getStringDisplayerBasedOnUserPreferencesOrWhatever();
foo(asd);
}
Используя интерфейс, определенный AbstractStringDisplayer, мы можем создавать и использовать столько новых способов отображения строк, сколько хотим, и код, который использует абстрактный интерфейс, не нуждается в изменении.