C++为什么要用纯虚函数

C++中的纯虚函数是一种特殊的虚函数，它在基类中声明但没有提供实现。纯虚函数用于定义接口，要求派生类提供自己的实现。使用纯虚函数的主要目的是实现抽象类和接口类。

以下是一些使用纯虚函数的原因：

1. 实现抽象类：抽象类是无法实例化的类，只能被继承。它包含至少一个纯虚函数，这些函数在抽象类中没有实现。派生类必须实现这些纯虚函数才能被实例化。抽象类提供了一种将相关的类进行组织和分类的方式，并为派生类提供了一致的接口。

2. 定义接口类：接口类描述了一个对象可以执行的操作，但没有提供具体的实现。接口类中的函数都是纯虚函数，需要派生类提供具体的实现。接口类定义了一组规范，任何实现该接口的类都必须按照接口定义的方式进行操作。

3. 多态性：通过使用纯虚函数，可以实现多态性。多态性允许使用基类的指针或引用来引用派生类的对象，从而实现以不同的方式处理不同类型的对象。通过在基类中定义纯虚函数，可以确保派生类实现相同的接口，从而在使用多态性时提供一致的行为。

纯虚函数为C++中的抽象类和接口类提供了一种机制，用于定义规范和强制实现。它们是实现面向对象编程中多态性和代码组织的重要工具。

当需要创建一个抽象类或接口类时，可以使用纯虚函数。下面是一个简单的例子：

#include <iostream>

// 抽象类 Animal
class Animal {
public:
    // 纯虚函数，需要在派生类中实现
    virtual void makeSound() const = 0;
};

// 派生类 Dog
class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() const override {
        std::cout << "汪汪汪！" << std::endl;
    }
};

// 派生类 Cat
class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() const override {
        std::cout << "喵喵喵！" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animalPtr;

    Dog dog;
    Cat cat;

    animalPtr = &dog;
    animalPtr->makeSound();  // 输出：汪汪汪！

    animalPtr = &cat;
    animalPtr->makeSound();  // 输出：喵喵喵！

    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个抽象类 Animal，其中包含一个纯虚函数 makeSound()。这个纯虚函数没有提供实现，需要在派生类中进行实现。

我们创建了两个派生类 Dog 和 Cat，它们都继承了 Animal 类，并实现了 makeSound() 函数。

在 main() 函数中，我们通过基类指针 Animal* 分别指向派生类对象 Dog 和 Cat，然后调用它们的 makeSound() 函数。由于多态性的作用，调用的实际函数取决于指针所指向的对象的类型。输出结果分别为 "汪汪汪！" 和 "喵喵喵！"。

通过使用纯虚函数，我们定义了一个抽象的 Animal 类，并要求派生类实现自己的 makeSound() 函数。这样可以确保在派生类中提供一致的接口，并允许通过基类指针来处理不同类型的对象。