C++纯虚函数

一、定义

• 纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后面加“”0“”

virtual void funtion1()=0

二、引入原因
1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合理。
为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数，则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述问题。声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以，用户不能创建类的实例，只能创建它的派生类的实例。

• 纯虚函数最显著的特征是：它们必须在继承类中重新声明函数，而且它们在抽象类中往往没有定义。
  定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅是继承函数的借口。
  纯虚函数的意义，让所有的类对象（主要是派生类对象）都可以执行纯虚函数的动作，但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者，“你必须提供一个纯虚函数的实现，但我不知道你会怎样实现它”。
  三、抽象类的介绍
  抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计为目的为建立的，它处于继承层次结构的较上层。
  （1）抽象类的定义：称带有纯虚函数的类为抽象类。
  （2）抽象类的作用：抽象类的主要作用是将有关的操作作为结果接口组织在一个层次结构中，由它来为派生类提供一个公共的根，派生类将具体实现在其基类中作为接口的操作。所以派生类实际上刻画了一组子类的操作接口的通用语言，这些语义也传给子类，子类可以具体实现这些语义，也可以再将这些语义传给自己的子类。
  （3）使用抽象类时足以：
• 抽象类只能作为基类使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数，而只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体的类。
• 抽象类时不能定义对象的

原型模式Prototype

定义：
用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
原型模式是一种创建型设计模式，Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

由于克隆需要一个原型，而上面的类图中Prototype就这个原型，Prototype定义了克隆自身的Clone接口，由派生类进行实现，而实现原型模式的重点就在于这个Clone接口的实现。ConcretePrototype1类和ConcretePrototype2类继承自Prototype类，并实现Clone接口，实现克隆自身的操作；同时，在ConcretePrototype1类和ConcretePrototype2类中需要重写默认的复制构造函数，供Clone函数调用，Clone就是通过在内部调用重写的复制构造函数实现的。在后续的编码过程中，如果某个类需要实现Clone功能，就只需要继承Prototype类，然后重写自己的默认复制构造函数就好了。好比在C#中就提供了ICloneable接口，当某个类需要实现原型模式时，只需要实现这个接口的道理是一样的。