【C++】面向对象编程（三）定义一个“抽象基类”的三大步骤

定义抽象基类—三部曲

1. 找出所有子类共通的操作行为；
2. 找出哪些操作行为必须根据不同的派生类而有不同的实现方式；
3. 找出每个操作行为的访问层级。

第一步

所有子类的共通的操作行为，所代表的是基类的公有接口。

class num_sequence{
public:
	int elem(int pos);
	//elem(pos):返回pos位置上的元素
	
	void gen_elems(int pos);
	//gen_elems(pos)：产生直到pos位置的所有元素
	
	const char* what_am_i() const;
	//what_am_i()：返回确切的数列类型
	
	ostream& print(ostream &os=cout) const;
	//print(os)：将所有元素写入os

	bool check_integrity(int pos);
	//检查pos是否为有效位置
	
	static int max_elems();
	//max_elems()：返回所支持的最大位置值
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第二步

必须根据不同的派生类而有不同的实现方式的操作行为们，应该成为整个类继承体系的虚函数。
注意：静态成员函数无法被声明为虚函数。

第三步

• 如果某个操作行为应该让一般程序皆可访问，那么应声明为public；
• 如果某个操作行为在基类之外不需要被用到，那么应声明为private，即使是该基类的派生类，亦无法访问到基类中的private成员；
• 如果某个操作行为可让派生类访问，却不允许一般程序使用，那么应声明为protected。

//重新修整num_sequence基类的定义
clss num_sequence{
public: 
	virtual ~num_sequence(){};
	virtual int elem(int pos) const = 0; //赋值为0即纯虚函数
	virtual const char* what_am_i() const = 0;
	static int max_elems(){return _max_elems;}
	virtual ostream& print(ostream &os=cout) const = 0;

protected:
	virtual void gen_elems(int pos) const = 0;
	bool check_integrity(int pos) const;
	const static int _max_elems = 1024;
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纯虚函数：

• 每个虚函数，要么有定义，要么将虚函数赋值为0，即变成了纯虚函数，无实质的意义；
• 任何类如果声明有一个（或多个）纯虚函数，其接口（public/private/protected）就不完整了（纯虚函数没有函数定义），程序无法为它产生任何对象。这种类，只能作为派生类的子对象使用，而且前提是这些派生类必须为所有的虚函数提供确切的定义。

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本例中的num_sequence基类并未声明任何数据成员，因为它只是为“数列继承体系”提供一个接口；其派生类必须自行设计自身的数据成员。

本例中的num_sequence基类没有任何的非静态数据成员需要进行初始化操作，也就无需设计构造函数，但需设计析构函数（凡基类定义一个/多个虚函数，应该要将基类的析构函数声明为虚函数）。

class num_sequence{
public:
	virtual ~num_sequence(){};
	//...
	
	//不建议声明为纯虚函数，最好是提供空白定义
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至此，抽象基类的整个定义已完成，但是类本身并不完全，仅是为派生类提供了接口，每个派生类还需提供适当的实现细节，以补足基类。