c++ 接口

接口描述了類的行為和功能，而不需要完成類的特定實現。

c++ 接口是使用抽象類來實現的，抽象類與數據抽象互不混淆，數據抽象是一個把實現細節與相關的數據分離開的概念。

如果類中至少有一個函數被聲明為純虛函數，則這個類就是抽象類。純虛函數是通過在聲明中使用 "= 0" 來指定的，如下所示：

class box
{
   public:
      // 純虛函數
      virtual double getvolume() = 0;
   private:
      double length;      // 長度
      double breadth;     // 寬度
      double height;      // 高度
};

設計抽象類（通常稱為 abc）的目的，是為了給其他類提供一個可以繼承的適當的基類。抽象類不能被用于實例化對象，它只能作為接口使用。如果試圖實例化一個抽象類的對象，會導致編譯錯誤。

因此，如果一個 abc 的子類需要被實例化，則必須實現每個虛函數，這也意味著 c++ 支持使用 abc 聲明接口。如果沒有在派生類中重載純虛函數，就嘗試實例化該類的對象，會導致編譯錯誤。

可用于實例化對象的類被稱為具體類。

1. 抽象類的實例

請看下面的實例，基類 shape 提供了一個接口 getarea()，在兩個派生類 rectangle 和 triangle 中分別實現了 getarea()：

#include  using namespace std;
 
// 基類
class shape 
{
public:
   // 提供接口框架的純虛函數
   virtual int getarea() = 0;
   void setwidth(int w)
   {
      width = w;
   }
   void setheight(int h)
   {
      height = h;
   }
protected:
   int width;
   int height;
};
 
// 派生類
class rectangle: public shape
{
public:
   int getarea()
   { 
      return (width * height); 
   }
};
class triangle: public shape
{
public:
   int getarea()
   { 
      return (width * height)/2; 
   }
};
 
int main(void)
{
   rectangle rect;
   triangle  tri;
 
   rect.setwidth(5);
   rect.setheight(7);
   // 輸出對象的面積
   cout << "total rectangle area: " << rect.getarea() << endl;

   tri.setwidth(5);
   tri.setheight(7);
   // 輸出對象的面積
   cout << "total triangle area: " << tri.getarea() << endl; 

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

total rectangle area: 35
total triangle area: 17

從上面的實例中，我們可以看到一個抽象類是如何定義一個接口 getarea()，兩個派生類是如何通過不同的計算面積的算法來實現這個相同的函數。

2. 設計策略

面向對象的系統可能會使用一個抽象基類為所有的外部應用程序提供一個適當的、通用的、標準化的接口。然后，派生類通過繼承抽象基類，就把所有類似的操作都繼承下來。

外部應用程序提供的功能（即公有函數）在抽象基類中是以純虛函數的形式存在的。這些純虛函數在相應的派生類中被實現。

這個架構也使得新的應用程序可以很容易地被添加到系統中，即使是在系統被定義之后依然可以如此。