Why is a pure virtual function initialized by 0?

在C++中，纯虚拟函数被初始化为0，这是语法规定用来明确地标记一个函数为纯虚拟函数，从而使得其所在的类成为抽象类。纯虚拟函数的主要目的是要求任何派生自该抽象类的子类必须实现该纯虚拟函数，这样才能创建该子类的对象。

纯虚拟函数的定义和目的

纯虚拟函数通常在基类中声明，不提供具体的实现（即函数体为空），并且在函数声明的结尾处使用 = 0 来指定。这样的函数定义如下：

cpp
class Base {
public:
    virtual void show() = 0;  // 纯虚拟函数
};

在这里，show() 函数就是一个纯虚拟函数。因为它被声明为 = 0，它使得 Base 类成为抽象类。这意味着你不能直接实例化 Base 类对象，而是必须通过继承它的子类，并且子类需要提供 show() 函数的具体实现。

示例：使用纯虚拟函数

让我们通过一个例子来理解纯虚拟函数的用途。

cpp
class Animal {
public:
    virtual void speak() = 0;  // 纯虚拟函数，使得 Animal 成为抽象类
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override {  // 在派生类中提供具体实现
        std::cout << "Woof!" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() override {  // 在派生类中提供具体实现
        std::cout << "Meow!" << std::endl;
    }
};

在这个示例中，Animal 类包含一个纯虚拟函数 speak()。这要求任何派生自 Animal 类的类，如 Dog 和 Cat，必须提供 speak() 函数的实现。这种机制确保了所有动物类型都具有自己的说话方式，并且这种行为是在编译时强制的，从而提高了代码的安全性和健壮性。

总结

通过将函数初始化为0，C++ 中的纯虚拟函数模式强制派生类必须实现特定的函数，这是面向对象设计中多态和接口规范的关键。它确保了基类的设计意图得以保持，同时也为运行时的多态行为提供了支持。