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【8】类class

目录


成员属性

  • private 和 public 和 protected(受保护的)称为成员访问限定符

    次序任意

    可以出现多次

声明和定义

c
//声明类类型 //可以无类名,效果如同结构体
//也可以用struct来定义struct Student(默认改为公有的)
//class默认定义为私有的
class Student{
private:    //声明以下部分为私有的
	int num;
	char name[20];
	char sex;
public:    //声明以下部分为公用的
	void display( ){
    	cout<<″num:″<<num<<endl;
    	cout<<″name:″<<name<<endl;
    	cout<<″sex:″<<sex<<endl;
  	}
};//可以像结构体一样直接定义变量

//定义类的对象
class Student stud1,stud2;//( C )
Student stud1,stud2;//直接用类名定义对象//( C++ )

访问权限

  • struct 默认权限为公共

  • class 默认权限为私有

公共权限public类内可以访问类外可以访问
保护权限protected类内可以访问类外不可以访问
私有权限private类内可以访问类外不可以访问

类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制

c
class Person{
public:
    //姓名  公共权限
	string m_Name;

protected:
    //汽车  保护权限
	string m_Car;

private:
    //银行卡密码  私有权限
	int m_Password;
public:
	void func(){
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};
int main() {
	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
	system("pause");
	return 0;
}

将所有成员属性设置为私有,可以自己控制读写权限,对于写权限,我们可以检测数据的有效性

成员函数

成员函数可以访问本类中任何成员(包括私有的和公用的),可以引用在本作用域中有效的数据

在类外定义成员函数

c
class Student{
public:
	void display( );//公用成员函数原型声明
private:
……
};

//在类外定义display类函数
//注意使用::
//不加就是全局函数了
void Student∷display( )
{
……
}
……
  • 类中函数的定义必须在类的定义后面//即先作声明再定义

成员函数内置

  • 如果在类体中定义的成员函数中不包括循环等控制结构,C++系统会自动将它们作为内置(inline)函数来处理

    也可以手动加 inline

    再类外定义的不会自动转为内置函数,需要手动加 inline 如

c
class Student{
public:
	inline void display( );//声明此成员函数为内置函数
private:
	……
};
  • 在类体外定义 inline 函数,则必须将类定义和成员函数的定义都放在同一个头文件中(或者写在同一个源文件中),否则编译时无法进行置换

  • 只用一段空间来存放这个共同的函数代码段,在调用各对象的函数时,都去调用这个公用的函数代码

  • 一个对象所占的空间大小取决于该对象中数据成员所占的空间,而与成员函数无关

访问成员

  • 在 p 指向 t 的前提下,p->hour,(*p).hour 和 t.hour 三者等价

运算符访问

c
stud1.num=1001;//假设num已定义为公用的整型数据成员
stud1.num=10101;//num是私有数据成员,不能被外界引用 //错误
stud1.display();//正确,调用对象stud1的公用成员函数

指针访问

c
class Time{
public:     //数据成员是公用的
	int hour;
	int minute;
};
Time t,*p;     	//定义对象t和指针变量p
p=&t;      		//使p指向对象t
cout<<p->hour; 	//输出p指向的对象中的成员hour

引用变量访问

c
Time t1;    	//定义对象t1
Time &t2=t1; 	//定义Time类引用变量t2,并使之初始化为t1
cout<<t2.hour;	//输出对象t1中的成员hour

类声明和成员函数定义的分离

在面向对象的程序开发中,一般做法是将类的声明(其中包含成员函数的声明)放在指定的头文件中,用户如果想用该类,只要把有关的头文件包含进来即可,不必在程序中重复书写类的声明,以减少工作量,节省篇幅,提高编程的效率

由于在头文件中包含了类的声明,因此在程序中就可以用该类来定义对象。由于在类体中包含了对成员函数的声明,在程序中就可以调用这些对象的公用成员函数

为了实现上一节所叙述的信息隐蔽,对类成员函数的定义一般不放在头文件中,而另外放在一个文件中

例如,可以分别写两个文件:

student.h 这是头文件,在此文件中进行类的声明

c
class Student{     //类声明
public:
	void display();       //公用成员函数原型声明
private:
	int num;
	char name[20];
	char sex;
};

student.cpp 在此文件中进行函数的定义

c
#include <iostream>
#include ″student.h″  	   //不要漏写此行,否则编译通不过
void Student∷display(){   //在类外定义display类函数
	cout<<″num:″<<num<<endl;
	cout<<″name:″<<name<<endl;
	cout<<″sex:″<<sex<<endl;
}

main.cpp 主函数模块

c
#include <iostream>
#include ″student.h″  //将类声明头文件包含进来
int main(){
	Student stud;       //定义对象
	stud.display( );    //执行stud对象的display函数
	return 0;
}

这是一个包括 3 个文件的程序,组成两个文件模块: 一个是主模块 main.cpp,一个是 student.cpp。在主模块中又包含头文件 student.h。在预编译时会将头文件 student.h 中的内容取代#include ″student.h″行

在运行程序时调用 stud 中的 display 函数,输出各数据成员的值。

如果一个类声明多次被不同的程序所选用,每次都要对包含成员函数定义的源文件(如上面的 student.cpp)进行编译,这是否可以改进呢?的确,可以不必每次都对它重复进行编译,而只需编译一次即可。把第一次编译后所形成的目标文件保存起来,以后在需要时把它调出来直接与程序的目标文件相连接即可。这和使用函数库中的函数是类似的。

这也是把成员函数的定义不放在头文件中的一个好处。

在实际工作中,并不是将一个类声明做成一个头文件,而是将若干个常用的功能相近的类声明集中在一起,形成类库。

类库有两种: 一种是 C++编译系统提供的标准类库;一种是用户根据自己的需要做成的用户类库,提供给自己和自己授权的人使用,这称为自定义类库。

在程序开发工作中,类库是很有用的,它可以减少用户自己对类和成员函数进行定义的工作量。

类库包括两个组成部分: (1)类声明头文件; (2)已经过编译的成员函数的定义,它是目标文件。

用户只需把类库装入到自己的计算机系统中(一般装到 C++编译系统所在的子目录下),并在程序中用#include 命令行将有关的类声明的头文件包含到程序中,就可以使用这些类和其中的成员函数,顺利地运行程序。

这和在程序中使用 C++系统提供的标准函数的方法是一样的,例如用户在调用 sin 函数时只需将包含声明此函数的头文件包含到程序中,即可调用该库函数,而不必了解 sin 函数是怎么实现的(函数值是怎样计算出来的)。当然,前提是系统已装了标准函数库。在用户源文件经过编译后,与系统库(是目标文件)相连接。

在用户程序中包含类声明头文件,类声明头文件就成为用户使用类的公用接口,在头文件的类体中还提供了成员函数的函数原型声明,用户只有通过头文件才能使用有关的类。用户看得见和接触到的是这个头文件,任何要使用这个类的用户只需包含这个头文件即可。包含成员函数定义的文件就是类的实现。请特别注意: 类声明和函数定义一般是分别放在两个文本中的。

由于要求接口与实现分离,为软件开发商向用户提供类库创造了很好的条件。开发商把用户所需的各种类的声明按类放在不同的头文件中,同时对包含成员函数定义的源文件进行编译,得到成员函数定义的目标代码。软件商向用户提供这些头文件和类的实现的目标代码(不提供函数定义的源代码)。

用户在使用类库中的类时,只需将有关头文件包含到自己的程序中,并且在编译后连接成员函数定义的目标代码即可。

由于类库的出现,用户可以像使用零件一样方便地使用在实践中积累的通用的或专用的类,这就大大减少了程序设计的工作量,有效地提高了工作效率。

对象、方法和消息

stud 是对象,display( )是方法,语句“stud.display( );”是消息

构造函数和析构函数

不对对象或者变量进行初始化和及时清理会造成一定的问题

如果我们不提供构造和析构,编译器会提供空实现的构造函数和析构函数

构造函数:类名(){}

主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值,构造函数由编译器自动调用,无须手动调用

  1. 构造函数,没有返回值也不写 void
  2. 函数名称与类名相同
  3. 构造函数可以有参数,因此可以发生重载
  4. 程序在调用对象时候会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次

析构函数: ~类名(){}

主要作用在于对象销毁前系统自动调用,执行一些清理工作

  1. 析构函数,没有返回值也不写 void
  2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
  3. 析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
  4. 程序在对象销毁前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次

构造函数的分类及调用

三种调用方式:括号法/显示法/隐式转换法

c
class Person {
public:
	Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//无参(默认)构造函数
	Person(int a) {age = a;cout << "有参构造函数!" << endl;}//有参构造函数
	Person(const Person& p){age = p.age;cout << "拷贝构造函数!" << endl;}//拷贝构造函数
	~Person() {cout << "析构函数!" << endl;}//析构函数
public:int age;
};

void test01() {
    Person p;//调用无参构造函数
    //调用有参的构造函数
	Person p1(10);//2.1  括号法,常用

	//注意1:调用无参构造函数加括号会被编译器认为是一个函数声明
	//Person p2();

	Person p2 = Person(10);//2.2 显式法
	Person p3 = Person(p2);

	//Person(10)单独写就是匿名对象  当前行结束之后,马上析构
    //Person(10)单独写会发生构造和析构

	//2.3 隐式转换法
	Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10);
	Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4);

	//注意2:不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
    //Person (p5);等价于Person p5;

	//Person p5(p4);
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

拷贝函数在赋值,函数传参,函数返回值时的调用情况

拷贝函数在赋值,传参(值传递),做函数返回值时,由于创建了新的变量,会额外调用构造和析构函数,注意一下

编译器默认提供构造函数规则

默认情况下,c++编译器至少给一个类添加 3 个函数

1.默认构造函数(无参,函数体为空) 2.默认析构函数(无参,函数体为空) 3.默认拷贝构造函数,会依据传入的参数进行简单的值拷贝(浅拷贝)

  • 如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造

  • 如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数

c
class Person {……};//详情见上

void test01(){
    Person p1(18);
	//如果不写拷贝构造,编译器会自动添加拷贝构造,并且做浅拷贝操作
	Person p2(p1);//对属性进行浅拷贝//p2.age=p1.age;

	//如果用户提供有参构造,编译器不会提供默认构造,会提供拷贝构造
	Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错
	Person p2(10); //用户提供的有参
	Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造,编译器会提供

	//如果用户提供拷贝构造,编译器不会提供其他构造函数
	Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造,会出错
	Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参,会出错
	Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

深拷贝与浅拷贝//当浅拷贝遇上指针

浅拷贝:简单的赋值拷贝操作

深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作

  • 如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题
c
class Person {
public:
	Person() {cout << "无参构造函数!" << endl;}//无参(默认)构造函数
	//有参构造函数
	Person(int age ,int height) {
        cout << "有参构造函数!" << endl;
        m_age = age;
		m_height = new int(height);
	}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p) {
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
		m_age = p.m_age;
        //如果不利用深拷贝在堆区创建新内存,会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
        //m_height = p.m_height;//错误
        //如果不做这一步,2个指针指向同一个位置,导致重复释放
		m_height = new int(*p.m_height);
	}
	//析构函数
	~Person() {
		cout << "析构函数!" << endl;
		if (m_height != NULL){delete m_height;}
	}
public:
	int m_age;
	int* m_height;
};
void test01(){
	Person p1(18, 180);
	Person p2(p1);
	cout << "p1的年龄: " << p1.m_age << " 身高: " << *p1.m_height << endl;
	cout << "p2的年龄: " << p2.m_age << " 身高: " << *p2.m_height << endl;
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

初始化列表//初始化属性的另一种方法

c
构造函数():属性1(值1),属性2(值2)... {}
c
class Person {
public:
	Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}
private:
    int m_A;int m_B;int m_C;
};
int main() {Person p(1, 2, 3);system("pause");return 0;}

类对象作为类成员时//对象成员

c
class A {}
class B{A a;}
//先调用A的构造,再调用B的构造
//析构顺序与构造相反

静态成员变量&静态成员函数

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字 static,称为静态成员

  • 静态成员对象可以用类名访问

静态成员变量

  • 所有对象共享同一份数据
  • 在编译阶段分配内存
  • 类内声明,类外初始化
c
class Person{
public:
	static int m_A; //静态成员变量
private:
	static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A = 10;//注意这里前面没加static
int Person::m_B = 10;

void test01(){
	//静态成员变量两种访问方式
	//1、通过对象
	Person p1;
	p1.m_A = 100;
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;
	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //共享同一份数据
	cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;
	//2、通过类名
	cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
	//cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

静态成员函数

  • 所有对象共享同一个函数
  • 静态成员函数只能访问静态成员变量
c
class Person{
public:
	static void func(){
		cout << "func调用" << endl;
		m_A = 100;
		//m_B = 100; //错误,不可以访问非静态成员变量
	}
	static int m_A; //静态成员变量
	int m_B;
private:
	//静态成员函数也是有访问权限的
	static void func2(){
		cout << "func2调用" << endl;
	}
};
int Person::m_A = 10;
void test01(){
	//静态成员变量两种访问方式
	//1、通过对象
	Person p1;
	p1.func();
	//2、通过类名
	Person::func();
	//Person::func2(); //私有权限访问不到
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

C++对象模型和 this 指针

成员变量和成员函数分开存储

空对象(没有属性的类)占用一个字节,为了区分对象占内存的位置

非静态成员变量占对象空间

静态成员变量,静态成员函数,函数不占对象空间

所有函数共享一个函数实例

this 指针概念

c++通过提供特殊的对象指针(this 指针),解决上述问题。

this 指针指向被调用的成员函数所属的对象

this 指针是隐含在每一个非静态成员函数内的一种指针

this 指针不需要定义,直接使用即可

this 指针的用途:

  • 当形参和成员变量同名时,可用 this 指针来区分
  • 在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用 return *this
c
class Person{
public:
	Person(int age){
		//1、当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分
		this->age = age;
	}

    //加&使下面的p2.PersonAddPerson(p1)可作为左值
    //加&用于接收下面的p2.PersonAddPerson(p1)
    //类比int &b=a;

	Person& PersonAddPerson(Person p){
		this->age += p.age;
		//返回对象本身
		return *this;
	}
	int age;
};
void test01(){
	Person p1(10);
	cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
	Person p2(10);
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到 this 指针

c
//空指针访问成员函数
class Person {
public:
	void ShowClassName() {cout << "我是Person类!" << endl;}
	void ShowPerson() {
        //如果用到this指针,需要加以判断
		if (this == NULL) {return;}
		cout << mAge << endl;
	}
public:int mAge;
};
void test01(){
	Person * p = NULL;
	p->ShowClassName(); //空指针,可以调用成员函数
	p->ShowPerson();  //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

const 修饰成员函数

常函数:

  • 成员函数后加 const 后我们称为这个函数为常函数
  • 常函数内不可以修改成员属性
  • 成员属性声明时加关键字 mutable 后,在常函数中依然可以修改

常对象:

  • 声明对象前加 const 称该对象为常对象
  • 常对象只能调用常函数和带 mutable 的成员
c
class Person {
public:
	Person() {m_A = 0;m_B = 0;}
	//this指针的本质是一个指针常量,指针的指向不可修改
	//如果想让指针指向的值也不可以修改,需要声明常函数
    //注意const的位置
	void ShowPerson() const {
		//const Type* const pointer;
		//this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;
		//this->m_A = 100; //错误,不能修改

		//const修饰成员函数,表示指针指向的内存空间的数据不能修改,除了mutable修饰的变量
		this->m_B = 100;
	}
	void MyFunc()  {m_A = 10000;}//可修改
public:
	int m_A;
	mutable int m_B;//可修改 可变的
};

void test01() {
	const Person person; //const修饰对象  常对象
	cout << person.m_A << endl;
	person.m_A = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
	person.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量
	person.MyFunc(); //常对象不能调用非const的函数//调用非常函数可能会间接修改属性值
    person.ShowPerson();//可以
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

友元 friend//其他对象访问类中私有成员

全局函数做友元

c
class Building{
	//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友,可以访问类中的私有内容
	friend void goodGay(Building * building);
public:
	Building(){
		this->m_SittingRoom = "客厅";
		this->m_BedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom; //卧室
};
void goodGay(Building * building){
	cout << "好基友正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问: " << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01(){Building b;goodGay(&b);}
int main(){test01();system("pause");return 0;}

类做友元

c
class Building;
class goodGay{
public:
	goodGay();
	void visit();
private:
	Building *building;
};

class Building{
	//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友,可以访问到Building类中私有内容
	friend class goodGay;
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};

Building::Building(){
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay(){building = new Building;}

void goodGay::visit(){
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01(){
	goodGay gg;
	gg.visit();
}

int main(){test01();system("pause");return 0;}
  • 派生类做友元时派生类可以访问基类继承来的私有内容
c
class dad {
	friend  class son;
private:
	int a;
};

class son :public dad {
	void edd(){cout << a << endl;}
};

成员函数做友元

c
class Building;
class goodGay{
public:
	goodGay();
	void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友,可以发访问Building中私有内容
	void visit2();
private:
	Building *building;
};
class Building{
	//告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友,可以访问私有内容
	friend void goodGay::visit();
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
Building::Building(){
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}
goodGay::goodGay(){
	building = new Building;
}
void goodGay::visit(){
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void goodGay::visit2(){
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01(){
	goodGay  gg;
	gg.visit();
}
int main(){
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

运算符重载

运算符重载概念:对已有的运算符重新进行定义,赋予其另一种功能,以适应不同的数据类型

加号运算符重载//实现两个自定义数据类型相加的运算

  • 对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

  • 不要滥用运算符重载

c
class Person {
public:
	Person(){};
	Person(int a, int b){
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}

	//成员函数实现 + 号运算符重载
    //非构造函数,第一个Person是函数的返回类型
	Person operator+(const Person& p){
		Person temp;
		temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
		temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
		return temp;
	}
public:
	int m_A;
	int m_B;
};

//全局函数实现 + 号运算符重载
//注意这里本应注释掉
Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {
	Person temp(0, 0);
	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
	return temp;
}
//运算符重载 可以发生函数重载
Person operator+(const Person& p2, int val){
	Person temp;
	temp.m_A = p2.m_A + val;
	temp.m_B = p2.m_B + val;
	return temp;
}
void test() {
	Person p1(10, 10);
	Person p2(20, 20);
	//成员函数方式
	Person p3 = p2 + p1;  //相当于 p2.operaor+(p1)
	cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;
	Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)//发生重载
	cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;
}

int main() {test();system("pause");return 0;}

左移运算符重载//输出自定义数据类型

c
class Person {
    //重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型
	friend ostream &operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
	Person(int a, int b){
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}
	//成员函数 实现不了  p << cout 不是我们想要的效果
	//void operator<<(Person& p){……}
private:
	int m_A;
	int m_B;
};
//全局函数实现左移重载
//ostream对象只能有一个
//用&是因为iostream 的拷贝构造函数不允许使用?
ostream &operator<<(ostream& out, Person& p) {
	out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B;
	return out;
}
void test() {
	Person p1(10, 20);
	cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程
}
int main() {test();system("pause");return 0;}

递增运算符重载

前置递增返回引用,后置递增返回值

c
class MyInteger {
	friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);
public:
	MyInteger(){m_Num = 0;}
	//前置++
	MyInteger &operator++() {
		//先++
		m_Num++;
		//再返回
		return *this;
	}
	//后置++
    //int代表占位参数,用来区分前置递增和后置递增
	MyInteger operator++(int) {
		//先返回
		MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值,然后让本身的值加1,但是返回的是以前的值,达到先返回后++;
		m_Num++;
		return temp;
	}
private:
	int m_Num;
};

ostream &operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {
	out << myint.m_Num;
	return out;
}

//前置++ 先++ 再返回
void test01(){
	MyInteger myInt;
	cout << ++myInt << endl;
	cout << myInt << endl;
}
//后置++ 先返回 再++
void test02() {
	MyInteger myInt;
	cout << myInt++ << endl;
	cout << myInt << endl;
}

int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

赋值运算符重载//存疑

c++编译器至少给一个类添加 4 个函数

  1. 默认构造函数(无参,函数体为空)
  2. 默认析构函数(无参,函数体为空)
  3. 默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
  4. 赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区,做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

c
class Person{
public:
	Person(int age){
		//将年龄数据开辟到堆区
		m_Age = new int(age);
	}
	//重载赋值运算符
    //观察&靠的方向有助于理解
    //可以参考函数指针
	Person &operator=(Person &p){
		if (m_Age != NULL){
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
		//编译器提供的代码是浅拷贝
		//m_Age = p.m_Age;
		//提供深拷贝 解决浅拷贝的问题
		m_Age = new int(*p.m_Age);
		//返回自身
		return *this;
	}
	~Person(){if (m_Age != NULL){delete m_Age;m_Age = NULL;}}
	//年龄的指针
	int *m_Age;
};
void test01(){
	Person p1(18);
	Person p2(20);
	Person p3(30);
	p3 = p2 = p1; //赋值操作
	cout << "p1的年龄为:" << *p1.m_Age << endl;
	cout << "p2的年龄为:" << *p2.m_Age << endl;
	cout << "p3的年龄为:" << *p3.m_Age << endl;
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

关系运算符重载//让两个自定义类型对象进行对比操作

c
class Person{
public:
	Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;};
	bool operator==(Person & p){
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){
			return true;
		}
		else{return false;}
	}
	bool operator!=(Person & p){
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age){
			return false;
		}
		else{return true;}
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};
void test01(){
	//int a = 0;
	//int b = 0;
	Person a("孙悟空", 18);
	Person b("孙悟空", 18);
	if (a == b){cout << "a和b相等" << endl;}
	else{cout << "a和b不相等" << endl;}

	if (a != b){cout << "a和b不相等" << endl;}
	else{cout << "a和b相等" << endl;}
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

函数调用运算符重载

  • 函数调用运算符 () 也可以重载
  • 由于重载后使用的方式非常像函数的调用,因此称为仿函数
  • 仿函数没有固定写法,非常灵活
c
class MyPrint{
public:
	void operator()(string text){
		cout << text << endl;
	}
};
void test01(){
	//重载的()操作符 也称为仿函数
	MyPrint myFunc;
	myFunc("hello world");
}

class MyAdd{
public:
    //匿名调用
	int operator()(int v1,int v2){
		return v1 + v2;
	}
};
void test02(){
	MyAdd add;
    //不像重载要求返回值相等,很灵活
	int ret = add(10,10);
	cout << "ret = " << ret << endl;
	//匿名对象调用
	cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

继承

继承是面向对象三大特性之一

定义类时,下级别的成员除了拥有上一级的共性,还有自己的特性,可以利用继承的技术,减少重复代码

继承的基本语法

例如我们看到很多网站中,都有公共的头部,公共的底部,甚至公共的左侧列表,只有中心内容不同

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容,看一下继承存在的意义以及好处

普通实现:

c
//Java页面
class Java {
public:
	void header(){cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;}
	void footer(){cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;}
	void left(){cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;}
	void content(){cout << "JAVA学科视频" << endl;}
};

//Python页面
class Python{
public:
	void header(){cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;}
	void footer(){cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;}
	void left(){cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;}
	void content(){cout << "Python学科视频" << endl;}
};

//C++页面
class CPP {
public:
	void header(){cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;}
	void footer(){cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;}
	void left(){cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;}
	void content(){cout << "C++学科视频" << endl;}
};
void test01(){
	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下: " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下: " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下: " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

继承实现:

c
//公共页面
class BasePage{
public:
	void header(){cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;}
	void footer(){cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;}
	void left(){cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;}
};

//Java页面
class Java : public BasePage{
public:
	void content(){cout << "JAVA学科视频" << endl;}
};

//Python页面
class Python : public BasePage{
public:
	void content(){cout << "Python学科视频" << endl;}
};

//C++页面
class CPP : public BasePage{
public:
	void content(){cout << "C++学科视频" << endl;}
};

void test01(){
	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下: " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下: " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下: " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

class A : public B;

A 类称为子类 或 派生类

B 类称为父类 或 基类

派生类中的成员,包含两大部分:

一类是从基类继承过来的,一类是自己增加的成员。

从基类继承过过来的表现其共性,而新增的成员体现了其个性。

继承方式

c
class 子类 : 继承方式  父类

继承方式一共有三种:

  • 公共继承
  • 保护继承
  • 私有继承
c
class Base1{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};

//公共继承
class Son1 :public Base1{
public:
	void func(){
		m_A; //可访问 public权限
		m_B; //可访问 protected权限
		//m_C; //不可访问
	}
};

void myClass(){
	Son1 s1;
	s1.m_A; //其他类只能访问到公共权限
}

//保护继承
class Son2:protected Base1{
public:
	void func(){
        m_A; //可访问 protected权限
		m_B; //可访问 protected权限
		//m_C; //不可访问
	}
};

void myClass2(){
	Son2 s;
	//s.m_A; //不可访问
}

//私有继承
class Son3:private Base1{
public:
	void func(){
		m_A; //可访问 private权限
		m_B; //可访问 private权限
		//m_C; //不可访问
	}
};

class GrandSon3 :public Son3{
public:
	void func(){
		//Son3是私有继承,所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到
		//m_A;
		//m_B;
		//m_C;
	}
};

继承中的对象模型

父类中私有成员也是被子类继承下去了,只是由编译器给隐藏后访问不到

c
class Base{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C; //私有成员只是被隐藏了,但是还是会继承下去
};

//公共继承
class Son :public Base{
public:int m_D;
};

void test01(){cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

利用工具查看:

在开始菜单找到

Visual Studio 2019 Developer Command Prompt v16.11.5

打开工具窗口后,定位到当前 CPP 文件的文件夹(用 cd)

然后输入: cl /d1 reportSingleClassLayout 查看的类名 所属文件名

eg:cl /d1 reportSingleClassLayoutson main.cpp

就能看到如下

main.cpp

class son       size(8):
        +---
 0      | +--- (base class dad)
 0      | | a
        | +---
 4      | gg
        +---

继承中构造和析构顺序

  • 继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反
c
class Base {
public:
	Base(){cout << "Base构造函数!" << endl;}
	~Base(){cout << "Base析构函数!" << endl;}
};
class Son : public Base{
public:
	Son(){cout << "Son构造函数!" << endl;}
	~Son(){cout << "Son析构函数!" << endl;}
};
void test01(){Son s;}
int main() {test01();system("pause");return 0;}

继承同名成员处理方式

访问子类同名成员 直接访问即可

当子类与父类拥有同名的成员函数,子类会隐藏父类中同名成员函数,加作用域可以访问到父类中同名函数

c
class Base {
public:
	Base(){m_A = 100;}
	void func(){cout << "Base - func()调用" << endl;}
	void func(int a){cout << "Base - func(int a)调用" << endl;}
public:
    int m_A;
};

class Son : public Base {
public:
	Son(){m_A = 200;}
	//当子类与父类拥有同名的成员函数,子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数
	//如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数,需要加父类的作用域
	void func(){cout << "Son - func()调用" << endl;}
public:
	int m_A;
};

void test01(){
	Son s;
	cout << "Son下的m_A = " << s.m_A << endl;
	cout << "Base下的m_A = " << s.Base::m_A << endl;
	s.func();
	s.Base::func();
	s.Base::func(10);
}

int main() {test01();system("pause");return EXIT_SUCCESS;}

继承同名静态成员处理方式

同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样,只不过有两种访问的方式(通过对象 和 通过类名)

访问子类同名成员 直接访问即可

访问父类同名成员 需要加作用域

c
class Base {
public:
	static void func(){cout << "Base - static void func()" << endl;}
	static void func(int a){cout << "Base - static void func(int a)" << endl;}
	static int m_A;
};

int Base::m_A = 100;
class Son : public Base {
public:
	static void func(){cout << "Son - static void func()" << endl;}
	static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;
//同名成员属性
void test01(){
	//通过对象访问
	cout << "通过对象访问: " << endl;
	Son s;
	cout << "Son  下 m_A = " << s.m_A << endl;
	cout << "Base 下 m_A = " << s.Base::m_A << endl;
	//通过类名访问
	cout << "通过类名访问: " << endl;
	cout << "Son  下 m_A = " << Son::m_A << endl;
	cout << "Base 下 m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名成员函数
void test02(){
	//通过对象访问
	cout << "通过对象访问: " << endl;
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();
	cout << "通过类名访问: " << endl;
	Son::func();
	Son::Base::func();
	//出现同名,子类会隐藏掉父类中所有同名成员函数,需要加作作用域访问
	Son::Base::func(100);
}

int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

多继承语法//一个类继承多个类

class 子类 :继承方式 父类1 , 继承方式 父类2...

多继承可能会引发父类中有同名成员出现,需要加作用域区分 C++

C++实际开发中不建议用多继承

c
class Base1 {
public:
	Base1(){m_A = 100;}
public:
	int m_A;
};

class Base2 {
public:
	Base2(){m_A = 200;}  //开始是m_B 不会出问题,但是改为mA就会出现不明确
public:
	int m_A;
};

//语法:class 子类:继承方式 父类1 ,继承方式 父类2
class Son : public Base2, public Base1 {
public:
	Son(){
		m_C = 300;
		m_D = 400;
	}
public:
	int m_C;
	int m_D;
};
//多继承容易产生成员同名的情况
//通过使用类名作用域可以区分调用哪一个基类的成员
void test01(){
	Son s;
	cout << "sizeof Son = " << sizeof(s) << endl;
	cout << s.Base1::m_A << endl;
	cout << s.Base2::m_A << endl;
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

菱形继承

  • 利用虚继承可以解决菱形继承问题

两个派生类继承同一个基类,又有某个类同时继承者两个派生类,这种继承被称为菱形继承,或者钻石继承

c
//羊继承了动物的数据,驼同样继承了动物的数据,当草泥马使用数据时,就会产生二义性。
//草泥马继承自动物的数据继承了两份,其实我们应该清楚,这份数据我们只需要一份就可以
class Animal{public:int m_Age;};

//继承前加virtual关键字后,变为虚继承
//此时公共的父类Animal称为虚基类
class Sheep : virtual public Animal {};
class Tuo   : virtual public Animal {};
class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {};
void test01(){
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 100;
	st.Tuo::m_Age = 200;
	cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;
	cout << "st.Tuo::m_Age = " <<  st.Tuo::m_Age << endl;
	cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl;
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

通过工具可查看到

main.cpp

class SheepTuo  size(12):
        +---
 0      | +--- (base class Sheep)
 0      | | {vbptr}
        | +---
 4      | +--- (base class Tuo)
 4      | | {vbptr}
        | +---
        +---
        +--- (virtual base Animal)
 8      | m_Age
        +---
//虚基类表
SheepTuo::$vbtable@Sheep@:
 0      | 0
 1      | 8 (SheepTuod(Sheep+0)Animal)//8为偏移量//8+0=8

SheepTuo::$vbtable@Tuo@:
 0      | 0
 1      | 4 (SheepTuod(Tuo+0)Animal)//4为偏移量//4+4=8
vbi:       class  offset o.vbptr  o.vbte fVtorDisp
          Animal       8       0       4 0


vbptr:虚拟基类指针
指向一个虚基类表

虚继承时只会有一个指针,如果有多余的继承会使 2 个指针指向同一地址,减少浪费

多态

多态的基本概念

多态分为两类

  • 静态多态: 函数重载 和 运算符重载属于静态多态,复用函数名
  • 动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态区别:

  • 静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址
  • 动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址

下面通过案例进行讲解多态

  • C++支持父子类之间的转化

多态满足条件

  • 有继承关系
  • 子类重写父类中的虚函数

多态使用条件

  • 父类指针或引用指向子类对象

重写:函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写

c
class Animal{
public:
	//函数前面加上virtual关键字,变成虚函数,那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了
    //不加virtual关键字,早绑定,导致只能输出“动物在说话”(个人理解)
	virtual void speak(){cout << "动物在说话" << endl;}
};

class Cat :public Animal{public:void speak(){cout << "小猫在说话" << endl;}};

class Dog :public Animal{public:void speak(){cout << "小狗在说话" << endl;}};

//我们希望传入什么对象,那么就调用什么对象的函数
//如果函数地址在编译阶段就能确定,那么静态联编
//如果函数地址在运行阶段才能确定,就是动态联编
void DoSpeak(Animal &animal){
	animal.speak();
}


void test01(){
	Cat cat;
	DoSpeak(cat);
	Dog dog;
	DoSpeak(dog);
}

int main(){test01();system("pause");return 0;}

底层逻辑

//Animal没写virtual,小猫没重载
class Animal    size(1):
        +---
        +---

class Cat       size(1):
        +---
 0      | +--- (base class Animal)
        | +---
        +---
//Animal写virtual,小猫没重载
class Animal    size(4):
        +---
 0      | {vfptr}//虚函数(表)指针
        +---

Animal::$vftable@://虚函数表
        | &Animal_meta
        |  0
 0      | &Animal::speak
 ----------------Cat
 class Cat       size(4):
        +---
 0      | +--- (base class Animal)
 0      | | {vfptr}
        | +---
        +---

Cat::$vftable@:
        | &Cat_meta
        |  0
 0      | &Animal::speak

//Animal写virtual,小猫重载
class Animal    size(4):
        +---
 0      | {vfptr}
        +---

Animal::$vftable@:
        | &Animal_meta
        |  0
 0      | &Animal::speak
 ----------Cat
 class Cat       size(4):
        +---
 0      | +--- (base class Animal)
 0      | | {vfptr}
        | +---
        +---

Cat::$vftable@:
        | &Cat_meta
        |  0
 0      | &Cat::speak//注意这里的虚函数被替换了

多态案例一-计算器类

案例描述:

分别利用普通写法和多态技术,设计实现两个操作数进行运算的计算器类

多态的优点:

  • 代码组织结构清晰
  • 可读性强
  • 利于前期和后期的扩展以及维护

开闭原则(多态优点体现的地方): 对扩展开放,对(源码的)修改关闭

c
//普通实现
class Calculator {
public:
	int getResult(string oper){
		if (oper == "+") {return m_Num1 + m_Num2;}
		else if (oper == "-") {return m_Num1 - m_Num2;}
		else if (oper == "*") {return m_Num1 * m_Num2;}
		//如果要提供新的运算,需要修改源码
	}
public:
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
void test01(){
	//普通实现测试
	Calculator c;
	c.m_Num1 = 10;
	c.m_Num2 = 10;
	cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;
	cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;
	cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;
}

//多态实现
//抽象计算器类
//多态优点:代码组织结构清晰,可读性强,利于前期和后期的扩展以及维护
class AbstractCalculator{
public :
	virtual int getResult(){return 0;}
	int m_Num1;
	int m_Num2;
};
//加法计算器
class AddCalculator :public AbstractCalculator{
public:
	int getResult(){return m_Num1 + m_Num2;}
};

//减法计算器
class SubCalculator :public AbstractCalculator{
public:
	int getResult(){return m_Num1 - m_Num2;}
};

//乘法计算器
class MulCalculator :public AbstractCalculator{
public:
	int getResult(){return m_Num1 * m_Num2;}
};

void test02(){
	//创建加法计算器
	AbstractCalculator *abc = new AddCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;  //用完了记得销毁
	//创建减法计算器
	abc = new SubCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
	//创建乘法计算器
	abc = new MulCalculator;
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 10;
	cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}

纯虚函数和抽象类

在多态中,通常父类中虚函数的实现是毫无意义的,主要都是调用子类重写的内容

因此可以将虚函数改为纯虚函数

c
virtual 返回值类型 函数名 (参数列表)= 0 ;

类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类

抽象类特点

  • 无法实例化对象
  • 子类必须重写抽象类中的纯虚函数,否则也属于抽象类
c
class Base{public:virtual void func() = 0;};

class Son :public Base{
public:
    virtual void func() {cout << "func调用" << endl;};
};
void test01(){
	Base * base = NULL;
	//base = new Base;// 错误,抽象类无法实例化对象
	base = new Son;
	base->func();
	delete base;//记得销毁
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

多态案例二-制作饮品

案例描述:

制作饮品的大致流程为:煮水 - 冲泡 - 倒入杯中 - 加入辅料

利用多态技术实现本案例,提供抽象制作饮品基类,提供子类制作咖啡和茶叶

c
//抽象制作饮品
class AbstractDrinking {
public:
	virtual void Boil() = 0;//烧水
	virtual void Brew() = 0;//冲泡
	virtual void PourInCup() = 0;//倒入杯中
	virtual void PutSomething() = 0;//加入辅料
	//规定流程
	void MakeDrink() {
		Boil();
		Brew();
		PourInCup();
		PutSomething();
	}
};

//制作咖啡
class Coffee : public AbstractDrinking {
public:
	//烧水
	virtual void Boil() {cout << "煮农夫山泉!" << endl;}
	//冲泡
	virtual void Brew() {cout << "冲泡咖啡!" << endl;}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() {cout << "将咖啡倒入杯中!" << endl;}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() {cout << "加入牛奶!" << endl;}
};

//制作茶水
class Tea : public AbstractDrinking {
public:
	//烧水
	virtual void Boil() {cout << "煮自来水!" << endl;}
	//冲泡
	virtual void Brew() {cout << "冲泡茶叶!" << endl;}
	//倒入杯中
	virtual void PourInCup() {cout << "将茶水倒入杯中!" << endl;}
	//加入辅料
	virtual void PutSomething() {cout << "加入枸杞!" << endl;}
};

//业务函数
void DoWork(AbstractDrinking* drink) {
	drink->MakeDrink();
	delete drink;
}

void test01() {
	DoWork(new Coffee);
	cout << "--------------" << endl;
	DoWork(new Tea);
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

虚析构和纯虚析构

多态使用时,如果子类中有属性开辟到堆区,那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码

示例

c
Animal* animal = new Cat("Tom");// 父类指针指向子类对象
delete animal;// cat(子类)中的析构函数不会被调用

解决方式:将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构

虚析构和纯虚析构共性:

  • 可以解决父类指针释放子类对象
  • 都需要有具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别:

  • 如果是纯虚析构,该类属于抽象类,无法实例化对象
c
//虚析构语法:
virtual ~类名(){}
//纯虚析构语法:
virtual ~类名() = 0;

类名::~类名(){}

c
class Animal {
public:
	Animal(){cout << "Animal 构造函数调用!" << endl;}
	virtual void Speak() = 0;
	virtual ~Animal() = 0;
};
Animal::~Animal(){cout << "Animal 纯虚析构函数调用!" << endl;}
//和包含普通纯虚函数的类一样,包含了纯虚析构函数的类也是一个抽象类。不能够被实例化
class Cat : public Animal {
public:
	Cat(string name){
		cout << "Cat构造函数调用!" << endl;
		m_Name = new string(name);
	}
	virtual void Speak(){cout << *m_Name <<  "小猫在说话!" << endl;}
	~Cat(){
        cout << "Cat析构函数调用!" << endl;
		if (this->m_Name != NULL) {delete m_Name;m_Name = NULL;}
	}
public:
	string *m_Name;
};
void test01(){
	Animal *animal = new Cat("Tom");
	animal->Speak();
	delete animal;
}

int main() {test01();system("pause");return 0;}

通过父类指针去释放,会导致子类对象可能清理不干净,造成内存泄漏

怎么解决?给基类增加一个虚析构函数

虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象

如果子类中没有堆区数据,可以不写为虚析构或纯虚析构

拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

多态案例三-电脑组装

案例描述:

电脑主要组成部件为 CPU(用于计算),显卡(用于显示),内存条(用于存储)

将每个零件封装出抽象基类,并且提供不同的厂商生产不同的零件,例如 Intel 厂商和 Lenovo 厂商

创建电脑类提供让电脑工作的函数,并且调用每个零件工作的接口

测试时组装三台不同的电脑进行工作

c
#include<iostream>
using namespace std;
//抽象CPU类
class CPU{
public:
    //抽象的计算函数
    virtual void calculate() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard{
public:
	//抽象的显示函数
	virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory{
public:
	//抽象的存储函数
	virtual void storage() = 0;
};

//电脑类
class Computer{
public:
	Computer(CPU * cpu, VideoCard * vc, Memory * mem){
		m_cpu = cpu;
		m_vc = vc;
		m_mem = mem;
	}
	//提供工作的函数
	void work(){
		//让零件工作起来,调用接口
		m_cpu->calculate();
		m_vc->display();
		m_mem->storage();
	}
	//提供析构函数 释放3个电脑零件
	~Computer(){
		//释放CPU零件
		if (m_cpu != NULL){delete m_cpu;m_cpu = NULL;}
		//释放显卡零件
		if (m_vc != NULL){delete m_vc;m_vc = NULL;}
		//释放内存条零件
		if (m_mem != NULL){delete m_mem;m_mem = NULL;}
	}
private:
	CPU * m_cpu; //CPU的零件指针
	VideoCard * m_vc; //显卡零件指针
	Memory * m_mem; //内存条零件指针
};

//具体厂商
//Intel厂商
class IntelCPU :public CPU{
public:
	virtual void calculate(){cout << "Intel的CPU开始计算了!" << endl;}
};

class IntelVideoCard :public VideoCard{
public:
	virtual void display(){cout << "Intel的显卡开始显示了!" << endl;}
};

class IntelMemory :public Memory{
public:
	virtual void storage(){cout << "Intel的内存条开始存储了!" << endl;}
};

//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU{
public:
	virtual void calculate(){cout << "Lenovo的CPU开始计算了!" << endl;}
};

class LenovoVideoCard :public VideoCard{
public:
	virtual void display(){cout << "Lenovo的显卡开始显示了!" << endl;}
};

class LenovoMemory :public Memory{
public:
    virtual void storage(){cout << "Lenovo的内存条开始存储了!" << endl;}
};

void test01(){
	//第一台电脑零件
	CPU * intelCpu = new IntelCPU;
	VideoCard * intelCard = new IntelVideoCard;
	Memory * intelMem = new IntelMemory;

	cout << "第一台电脑开始工作:" << endl;
	//创建第一台电脑
	Computer * computer1 = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);
	computer1->work();
	delete computer1;

	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "第二台电脑开始工作:" << endl;
	//第二台电脑组装
	Computer * computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);;
	computer2->work();
	delete computer2;

	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "第三台电脑开始工作:" << endl;
	//第三台电脑组装
	Computer * computer3 = new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);;
	computer3->work();
	delete computer3;

}

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