cの抽象クラスとインターフェイスの違いを説明します。

cの抽象クラスとインターフェイスの違いを説明する

Cでは、Cには「インターフェイス」として特別にラベル付けされた組み込みコンストラクトがないため、抽象クラスとインターフェイスの概念は互換性が高いことがよくあります。代わりに、抽象クラスとインターフェイスの両方を抽象クラスを使用して実装できます。しかし、伝統的に、区別はその目的と使用法にあります。

抽象クラス：

• 抽象クラスは、それ自体でインスタンス化することができず、他のクラスで継承することを意図したクラスです。
• 純粋な仮想関数（実装のない関数）と実装の関数の両方を含めることができます。
• また、メンバー変数とコンストラクターを含めることもできます。
• 抽象クラスは、関連するクラスのグループが共有できる一般的な部分的に実装された基本クラスを提供する場合に使用されます。

インターフェイス：

• 従来のプログラミング用語では、インターフェイスは純粋な仮想関数のみを含むクラスであり、メンバー変数や実装はありません。
• インターフェイスは、インターフェイスを実装するクラスで実装する必要がある契約または一連のメソッドを定義するために使用されます。
• Cでは、すべての純粋な仮想関数を使用して抽象クラスを定義することにより、インターフェイスを模倣できます。

要約すると、Cの主な違いは、抽象クラスに実装とメンバー変数を含めることができるのに対し、インターフェイス（従来理解されていたように）には、メソッドシグネチャのみに焦点を当てて、これらを含めるべきではないことです。

cのインターフェイスの代わりに抽象クラスをいつ使用する必要がありますか？

次のシナリオでは、cのインターフェイスの代わりに抽象クラスを使用する必要があります。

1. デフォルトの動作の提供：いくつかのメソッドにデフォルトの実装を提供する場合は、抽象クラスを使用します。抽象クラスには、実装を備えた純粋な仮想関数とメソッドの両方を含めることができ、派生クラスがこれらのメソッドを継承し、オプションでオーバーライドできるようにします。
2. 共通状態の共有：派生クラス間で共通の状態（メンバー変数）を共有する必要がある場合、抽象クラスが適切です。要約クラスには、クラスの階層全体で状態を維持するために使用できるメンバー変数を含めることができます。
3. 複雑な継承：いくつかのクラスが行動を継承し、共通の基盤から述べる必要がある複雑な継承階層がある場合、抽象クラスがより適しています。より構造化され、整理された継承へのアプローチが可能になります。
4. 部分的な実装：クラスの部分的な実装を提供する場合は、いくつかのメソッドが完全に実装され、他のメソッドが派生クラスが実装されるために残されている場合は、抽象クラスを使用します。

対照的に、実装や状態なしで契約を厳密に定義している場合、純粋な仮想関数のみを備えた抽象クラスを使用してインターフェイスのような構造を選択することができます。

Cのインターフェイスにはメンバー変数がありますか？これは抽象クラスと比較してどのように比較されますか？

Cでは、伝統的に理解されていたように、インターフェイスにはメンバー変数があるべきではありません。 Cのインターフェイスのような構造は、通常、純粋な仮想関数のみを備えた抽象クラスとして実装されます。したがって、このような「インターフェイス」はメンバー変数を持つことはできません。

抽象クラスとの比較：

• 要約クラス：メンバー変数を持つことができます。これらの変数は、クラスの階層全体で状態を維持するために使用できます。
• インターフェイス（純粋な仮想関数のみを備えた要約クラス）：メンバー変数を持つことはできません。それらは、いかなる状態のない契約を定義することを目的としています。

たとえば、Cの抽象クラスは次のようになるかもしれません。

 <code class="cpp">class AbstractClass { protected: int state; // Member variable public: virtual void method1() = 0; // Pure virtual function virtual void method2() { // Method with implementation state = 10; } };</code>

対照的に、界面のような構造は次のとおりです。

 <code class="cpp">class Interface { public: virtual void method1() = 0; virtual void method2() = 0; };</code>

抽象クラスとインターフェイスの実装要件は、Cでどのように異なりますか？

Cの抽象クラスとインターフェイスの実装要件は、主に次の方法で異なります。

抽象クラス：

• 純粋な仮想関数：純粋な仮想関数（実装なしの関数、 = 0で宣言）を含めることができます。
• 実装された関数：実装を備えた関数を含めることができます。これは、派生したクラスによって継承され、オプションでオーバーライドできます。
• メンバー変数：状態を維持するためにメンバー変数を含めることができます。
• コンストラクターと破壊者：リソースの初期化とクリーンアップに使用できるコンストラクターとデストラクタを持つことができます。
• 実装要件：抽象クラスから継承するクラスは、すべての純粋な仮想関数を瞬時に実装する必要があります。ただし、実装された関数とメンバー変数をそのまま継承して使用できます。

インターフェイス（純粋な仮想関数のみを備えた要約クラス）：

• 純粋な仮想関数：純粋な仮想関数のみを含める必要があります。
• 実装された関数はありません：実装の関数を含めることはできません。
• メンバー変数はありません：メンバー変数を含めることはできません。
• コンストラクターやデストラクタはありません。通常、コンストラクターやデストラクタがありません。
• 実装要件：インターフェイスを実装するクラスは、インターフェイスで定義されているすべての純粋な仮想関数の実装を提供する必要があります。実装された関数またはメンバー変数がないため、実装クラスはすべての機能を提供する必要があります。

実際には、Cの抽象クラスとインターフェイスの区別は、厳格な言語構成ではなく、設計の意図と使用に関するものです。純粋な仮想関数のみを備えた抽象クラスを使用することにより、インターフェイスの効果を実現できますが、混合実装とメンバー変数を備えた抽象クラスは、クラス設計の柔軟性を高めます。

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