C++语言接口实现方法（从零开始掌握C++抽象类与多态）

什么是C++中的“接口”？

在C++中，所谓的“接口”通常是指一个只包含纯虚函数的抽象类。纯虚函数使用 = 0 来声明，它没有具体实现，必须由派生类重写。

通过这种方式，我们可以定义一组行为规范（即接口），让不同的类按照统一的方式实现这些行为。这正是面向对象编程C++中“多态”的核心思想之一。

步骤一：定义一个C++接口（抽象类）

我们以“动物发声”为例，定义一个名为 Animal 的接口：

// Animal.h#ifndef ANIMAL_H#define ANIMAL_H#include <iostream>class Animal {public:    // 纯虚函数 —— 定义接口    virtual void makeSound() = 0;    // 虚析构函数（重要！防止内存泄漏）    virtual ~Animal() {}};#endif // ANIMAL_H

注意：virtual void makeSound() = 0; 是纯虚函数，表示任何继承 Animal 的类都必须实现 makeSound() 方法。

步骤二：实现接口（创建具体类）

现在我们创建两个具体的类 Dog 和 Cat，它们都继承自 Animal 并实现 makeSound() 方法：

// Dog.cpp#include "Animal.h"class Dog : public Animal {public:    void makeSound() override {        std::cout << "汪汪！" << std::endl;    }};// Cat.cpp#include "Animal.h"class Cat : public Animal {public:    void makeSound() override {        std::cout << "喵喵～" << std::endl;    }};

步骤三：使用接口（体现C++多态）

现在我们可以用同一个指针类型（Animal*）来操作不同的对象，这就是C++多态的强大之处：

// main.cpp#include "Animal.h"#include <vector>int main() {    std::vector<Animal*> animals;    animals.push_back(new Dog());    animals.push_back(new Cat());    for (auto animal : animals) {        animal->makeSound(); // 自动调用对应类的实现    }    // 清理内存    for (auto animal : animals) {        delete animal;    }    return 0;}

运行结果：

汪汪！喵喵～

为什么需要虚析构函数？

在抽象类中，**必须提供虚析构函数**。否则，当你通过基类指针删除派生类对象时，只会调用基类的析构函数，导致派生类资源无法正确释放，造成内存泄漏。

总结

通过本教程，你已经学会了如何在C++中使用抽象类来实现接口。关键点包括：

• 使用纯虚函数（= 0）定义接口
• 派生类必须重写所有纯虚函数
• 抽象类需包含虚析构函数
• 利用基类指针实现 C++多态，提高代码灵活性

掌握这些技巧后，你就能写出更清晰、可扩展的 面向对象编程C++ 代码了！无论你是开发游戏、嵌入式系统还是大型软件，C++接口实现都是不可或缺的核心技能。

提示：实际项目中建议使用智能指针（如 std::unique_ptr）代替原始指针，避免手动管理内存。