那么，为什么我必须在基数 class 中定义虚函数？

Question

我正在尝试创建一个简单的基础抽象 class，其中包含一个虚函数和一个定义该虚函数的子 class。运行以下在编译期间会产生错误：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void speak();

};

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        cout << "Meow!";
    }
};

int main() {
    Cat cat;
    Animal* base = &cat;
    base->speak();
}
// error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall Base::speak(void)" (?speak@Base@@UAEXXZ)

我的 IDE 建议在 Animal 中为 speak() 添加一个无用的定义，并且有效：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void speak();
};

void Animal::speak() {

}

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        cout << "Meow!";
    }
};

int main() {
    Cat cat;
    Animal* base = &cat;
    base->speak();
}

那么，为什么我必须在基类中定义虚函数class？

相比之下，在Java中就没有这样的需求甚至可能性（这更有意义）：

abstract class Animal {
    abstract void speak();
}

class Cat extends Animal {
    void speak() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        animal.speak();
    }
}

Answer 1

您需要使用 = 0.

在基础 class 中将其标记为“抽象”（或 C++ 术语中的“纯虚拟”）

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;
};

Answer 2

在 C++ 中，如果一个 class 至少有一个纯虚函数，则它是抽象的。

这个class

class Animal {
public:
    virtual void speak();

};

不是抽象 class 因为在 class.

中没有声明纯虚函数

并且通过在 class 定义的函数声明中使用纯说明符来指定纯虚函数。

那就是让class抽象你应该像

一样声明它的虚函数

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;

};

编译器需要构建一个 table 指向虚函数的指针，其中将存储虚函数的实际地址。如果链接器无法解析虚函数的地址，则会发出错误。

请记住，可以定义纯虚函数。例如你可以写

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;

};

void Animal::speak()
{
    std::cout << "The animal has issued a sound.\n";
}

在派生的 class 中，您可以通过以下方式定义函数

class Cat : public Animal{
public:
    void speak() override {
        Animal::speak();
        cout << "Meow!";
    }
};

Answer 3

是的，应该定义非纯虚函数。

[class.virtual]/12:

A virtual function declared in a class shall be defined, or declared pure ([class.abstract]) in that class, or both; no diagnostic is required ([basic.def.odr]).

您可以提供定义，或将其标记为纯虚拟。

class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;
};

那么，为什么我必须在基数 class 中定义虚函数？

So, why do I have to define virtual function in a base class?

c++

abstract-class

virtual-functions

function-definition