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C++核心编程
本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓
1 内存分区模型
C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域
-
代码区:存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的。
-
全局区:存放全局变量和静态变量以及常量
-
栈区:由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
-
堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
内存四区意义:
不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期,给我们更大的灵活编程
1.1 程序运行前
在程序编泽后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域
代码区:
存放 CPU 执行的机局指令
代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地博改了它的指令
全局区:
全局变量和静态变量存放在此
全局区还包舍了常量区，字符串常量和其他常量也存放在此
该区域的数据在程序结束后由操作系统释放
#include<iostream>
using namespace std;
int g_a = 10;
int g_b = 10;
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main()
{
//全局区
//全局变量、静态变量、常量
//创建普通局部变量
int a = 10;
int b = 10;
cout << "局部变量a的地址为： " << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b的地址为： " << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a的地址为： " << (int)&g_a << endl;
cout << "全局变量g_b的地址为： " << (int)&g_b << endl;
//静态变量 在普通变量前面加static，属于静态变量
static int s_a = 10;
static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a的地址为： " << (int)&s_a << endl;
cout << "静态变量s_b的地址为： " << (int)&s_b << endl;
//常量
//字符串常量
cout << "字符串常量的地址为： " << (int)&"Hello World" << endl;
//const修饰的全局变量，静态变量
cout << "const修饰的全局变量c_g_a的地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
cout << "const修饰的全局变量c_g_b的地址为： " << (int)&c_g_b << endl;
const int c_l_a = 10;//c-const g-global l-local
const int c_l_b = 10;
cout << "const修饰的局部变量c_l_a的地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
cout << "const修饰的局部变量c_l_b的地址为： " << (int)&c_l_b << endl;
system("pause");
return 0;
总结
- C++中在程序运行前分为全局区和代码区
- 代码区特点是共享和只读
- 全局区中存放全局变量、静态变量、常量
- 常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量
1.2 程序运行后
栈区:
由编译器自动分配释放，存放函数的参数值,局部变量等
注意事项: 不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放
int * func(int b)//形参数据也会放在栈区
{
b = 100;
int a = 10;//局部变量 存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后自动释放
return &a;//返回局部变量地址
}
int main()
{
//接受func函数的返回值
int * p=func(1);
cout << *p << endl;//第一次可以打印正确的数字，是因为编译器做了保留
cout << *p << endl;//第二次这个数据就不再保留了
system("pause");
return 0;
}
堆区:
由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
在C++中主要利用new在准区开辟内存
int* func()
{
//利用new关键字 可以将数据开辟到堆区
//指针 本质也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区
int* a = new int(10);
return a;
}
int main()
{
//在栈区开辟数据
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结:
堆区数据由程序员管理开辟和释放
堆区数据利用new关键字进行开辟内存
1.3 new操作符
C++中利用new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 delete
语法: new 数据类型
利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针
示例1: 基本语法
int * func()
{
int * a = new int(10);
return 0;
}
int main(){
int * p = func();
cout<< *p<<endl;
cout<< *p<<endl;
//利用delete释放堆区数据
delete p;
//cout <<*p<<endl;//报错，释放的空间不可访问
system("pause");
return 0;
}
示例2：开辟数组
//堆区开辟数组
int main()
{
int* arr = new int[10];
for(int i = 0;i<10;i++)
{
arr[i]=i+100;
}
for(int i = 0;i<10;i++)
{
cout<<arr[i]<<endl;
}
//释放数组delete后加[]
delete[] arr;
system("pause");
return 0;
}
2 引用
2.1 引用的基本使用
作用：给变量起别名
语法：数据类型 &别名 = 原名
示例：
int main()
{
int a = 10;
int& b = a;
cout << a << endl;
cout << b << endl;
b = 100;
cout << a << endl;
cout << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
2.2引用注意事项
- 引用必须要初始化//int &b;错误的
- 引用初始化之后不可以更改
int main()
{
int a = 10;
int& b = a;
//int& b;//错误，必须要初始化
cout << a << endl;
cout << b << endl;
int c = 20;
b = c;//赋值操作，而不是更改引用
cout << a << endl;
cout << b << endl;
cout << c << endl;
b = 100;
cout << a << endl;
cout << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
2.3引用做函数参数
作用：函数传参时，可以利用的技术让形参修饰实参
优点：可以简化指针修改实参
示例：
//1.值传递
void mySwap01(int a,int b)
{
int temp=a;
a=b;
b=temp;
}
//2.地址传递
void mySwap02(int *a,int *b)
{
int temp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
//3.引用传递
void mySwap03(int& a,int& b)
{
int temp=a;
a=b;
b=temp;
}
int main()
{
int a=10;
int b=20;
mySwap01(a,b);
cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;
mySwap02(&a,&b);
cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;
mySwap01(a,b);
cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;
system("pause");
return 0;
}
2.4 引用做函数返回值
作用：引用是可以作为函数的返回值存在的
注意：不要返回局部变量引用
用法：函数调用作为左值
示例：
//引用做函数的返回值
//1.不要返回做局部变量的引用
int& test01()
{
int a = 10;//局部变量存放在四区中的栈区
return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
static int a = 10;
return a;;
}
int main()
{
//不能返回局部变量的引用
int& ref = test01();
cout << "ref=" << ref << endl;
cout << "ref=" << ref << endl;
//如果函数值左值，那么必须返回引用
int& ref2 = test02();
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
test02() = 1000;
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
cout << "ref2=" << ref2 << endl;
system("pause");
return 0;
}
2.5 引用的本质
本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量
示例：
void func(int& ref)
{
ref = 100;//ref是引用，转换为*ref=100
}
int main()
{
int a = 10;
//自动转换为int *const ref=&a;
//指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
int& ref = a;
ref = 20;//内部发现ref是引用，自动帮我们转换为：*ref=20;
cout << "a=" << a << endl;
cout << "ref=" << ref << endl;
func(a);
system("pause");
return 0;
}
结论：c++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了
2.6 常量引用
作用：常量引用主要用来修饰实参，防止误操作
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参
示例：
//引用使用的场景，通常用来修饰实参
void showValue(const int& v)
{
//v10;
cout << v << endl;
}
int main()
{
//int&ref=10; 引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行运行错误
//加入const就可以了，编译器优化代码，int temp =10;const unt&ref=temp;
const int& ref = 10;
//ref=100;//加入const后不可以修改变量
cout << ref << endl;
//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
int a = 10;
showValue(a);
system("pause");
return 0;
}
3 函数提高
3.1 函数默认参数
在c++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法：返回值类型 函数名 （参数=默认值） {}
示例：
int func(int a,int b=10,int c=10)
{
return a + b + c ;
}
//1.如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左往右都必须要有默认值
//2.如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数
int func2(int a =10,int b = 10);
int func2(int a ,int b )
{
return a=b;
}
int main()
{
cout <<"ret ="<<func(20,20)<<endl;
cout <<"ret ="<<func(100)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
3.2函数占位参数
c++函数中的形参列表里可以有展位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置
语法：返回值类型 函数名 (数据类型){}
在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术
示例：
//函数占位参数，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int)
{
cout << "this is func" << endl;
}
int main()
{
func(10, 10);//占位参数必须补
system("pause");
return 0;
}
3.3 函数重载
3.3.1函数重载概述
作用：函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件
- 同一个作用域下
- 函数名称相同
- 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同
注意：函数的返回值不可以作为函数重载的条件
示例：
//函数重载需要函数都在同一个作用域下
void func()
{
cout << "func 的调用" << endl;
}
void func(int a)
{
cout << "func(int a) 的调用" << endl;
}
void func(double a)
{
cout << "func(double a) 的调用" << endl;
}
void func(int a,double b)
{
cout << "func(int a,double b) 的调用" << endl;
}
void func(double a,int b)
{
cout << "func(double a,int b) 的调用" << endl;
}
//函数返回值不可以作为函数重载条件
//int func(double a,int b)
//{
// cout << "func(double a,int b) 的调用" << endl;
//}
int main()
{
func();
func(10);
func(3.14);
func(10, 3.14);
func(3.14, 10);
system("pause");
return 0;
}
3.3.2 函数重载注意事项
- 引用作为重载条件
- 函数重载碰到函数默认参数
示例：
//引用作为重载条件
void func(int &a)//int &a=10;不合法
{
cout << "fun(int &a)调用" << endl;
}
void func(const int& a)//const int &a=10;
{
cout << "fun(const int &a)调用" << endl;
}
//函数重载碰到函数默认参数
void func2(int a)
{
cout << "fun2(int &a)调用" << endl;
}
void func2(int a,int b=10)
{
cout << "fun2(int a,int b)调用" << endl;
}
int main()
{
//int a = 10;
//func(a);
func(10);
//func2(10);//当函数重载碰到默认参数，出现二义性，报错，尽量避免这种清空
system("pause");
return 0;
}
4 类和对象
c++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
c++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如：
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走，跑，跳，吃饭，唱歌…
车可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…行为有载人、放音乐、开空调…
具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类
4.1 封装
4.1.1 封装的意义
封装是c++面向对象三大特性之一
封装的意义：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 将属性和行为加以权限控制
封装意义一：
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物
语法：class 类目{ 访问权限：属性/行为 }
示例1：设计一个圆类，求圆的周长
//设计一个圆类，求圆的周长
//圆求周长的公式：2*PI*半径
//class代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
//半径
int m_r;
//行为
//获取圆的周长
double calculateZC()
{
return 2 * PI * m_r;
}
};
int main()
{
//通过圆类 创建具体的圆（对象）
//实例化 (通过一个类 创建一个对象的过程）
Circle c1;
//给圆对象 的属性进行赋值
c1.m_r = 10;
//2*PI*10=62.5
cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0;
}
示例2：设计一个学生类，属性有学号和姓名，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
示例2代码：
//class代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Student
{
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
string s_Name;
int s_Id;
//行为
void showStudent()
{
cout << "学生姓名为" << s_Name << "学生学号为" << s_Id << endl;
}
void setName(string name)
{
s_Name = name;
}
void setId(int id)
{
s_Id = id;
}
};
int main()
{
//实例化 (通过一个类 创建一个对象的过程）
Student s1;
s1.setName("张三");
s1.setId(1);
s1.showStudent();
system("pause");
return 0;
}
封装意义二：
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
访问权限有三种：
-
public 公共权限
-
protected 保护权限
-
private 私有权限
示例：
//访问权限
//三种
// public 公共权限 成员类内可以访问 类外可以访问
//protected 保护权限 成员类内可以访问 类外不可以访问 儿子也可以访问父亲中的保护内容
//private 私有权限 成员类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容
class Person
{
public:
//公共权限
string m_Name;//姓名
protected:
//保护权限
string m_Car;//汽车
private:
//私有权限
int m_Password;//密码
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
}
};
int main()
{
//实例化具体对象
Person p1;
p1.m_Name = "李四";
//p1.m_Car = "奔驰";//保护权限 类外不可以访问
//p1.Password = 123;//私有权限 类外不可以访
p1.func();
system("pause");
return 0;
}
4.1.2 struct和class的区别
c++中struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同
区别：
- struct默认权限为公共
- class默认权限为私有
class C1
{
int m_A;//默认权限时私有
};
struct C2
{
int m_A;//默认权限是公共
};
int main()
{
//struct和class的区别
//struct默认权限为公共
//class默认权限为私有
C1 c1;
//c1.m_A = 100;//c1默认权限为私有
C2 c2;
c2.m_A = 100;//在struct中默认权限为公共
system("pause");
return 0;
}
4.1.3 成员属性设置为私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性
示例：
#include<string>
//优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
//优点2 ：对于写权限，我们可以检测数据的有效性
//设计人类
class Person
{
public:
//设置姓名
void setName(string name)
{
m_Name = name;
}
//获取姓名
string getName()
{
return m_Name;
}
//获取年龄 可读可写 如果想修改(年龄的范围必须是0~150之间)
int getAge()
{
//m_Age = 0;//初始化为0岁
return m_Age;
}
//设置年龄
void setAge(int age)
{
if (age < 0 || age>100)
{
m_Age = 0;
cout << "您输入的年龄有误！" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//获取情人 只写
void setLover(string lover)
{
m_Lover = lover;
}
private:
//姓名 可读可写
string m_Name;
//年龄 只读
int m_Age;
//情人 只写
string m_Lover;
};
int main()
{
Person p;
p.setName("张三");
cout << "姓名为： " << p.getName() << endl;
//p.m_Age(18);
//p.setAge(18);
p.setAge(1000);
cout << "年龄为： " << p.getAge() << endl;
p.setLover("王五");
//cout << "情人为： " << p.getLover() << endl;//是不可以访问的
system("pause");
return 0;
}
练习案例1：设计立方体类
设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等
//立方体类设计
//1、创建立方体类
//2、设计属性
//3、设计行为 获取立方体面积和体积
//4、分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
class Cube
{
public:
//设置长
void setL(int l)
{
m_L = l;
}
//获取长
int getL()
{
return m_L;
}
//设置宽
void setW(int w)
{
m_W = w;
}
//获取宽
int getW()
{
return m_W;
}
//设置高
void setH(int h)
{
m_H = h;
}
//获取高
int getH()
{
return m_H;
}
//获取立方体面积
int calculateS()
{
return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;
}
//获取立方体体积
int calculateV()
{
return m_L * m_W * m_H;
}
//利用成员函数判断两个立方体是否相等
bool isSameByClass(Cube &c)
{
if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH())//判断自身的长度和传进来数据的长度
{
return true;
}
return false;
}
private:
//属性
int m_L;//长
int m_H;//高
int m_W;//宽
};
//利用全局函数判断两个立方体是否相等
bool isSame(Cube & c1, Cube & c2)
{
if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH())
{
return true;
}
return false;
}
int main()
{
//创建立方体的对象
Cube c1;
c1.setL(10);
c1.setH(10);
c1.setW(10);
cout << "c1的面积为： " << c1.calculateS()<< endl;
cout << "c1的体积为： " << c1.calculateV() << endl;
Cube c2;
c2.setL(10);
c2.setH(10);
c2.setW(20);
cout << "c2的面积为： " << c2.calculateS() << endl;
cout << "c2的体积为： " << c2.calculateV() << endl;
bool ret=isSame(c1, c2);
if (ret)
{
cout << "c1和c2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "c1和c2是不相等的" << endl;
}
ret = c1.isSameByClass(c2);//利用成员函数判断
if (ret)
{
cout << "成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
练习案例2：
设计一个圆形类（Circle），和一个点类(Point),计算点和圆的关系。
//点和圆的关系的案例
// 点类
class Point
{
public:
//设置x
void setX(int x)
{
m_X = x;
}
//获取x
int getX()
{
return m_X;
}
//设置y
void setY(int y)
{
m_Y = y;
}
//获取y
int getY()
{
return m_Y;
}
private:
int m_X;
int m_Y;
};
//圆类
class Circle
{
public:
//设置半径
void setR(int r)
{
m_R = r;
}
//获取半径
int getR()
{
return m_R;
}
//设置圆心
void setCenter(Point center) {
m_Center = center;
}
//获取圆心
Point getCenter()
{
return m_Center;
}
private:
int m_R;//半径
//在类中可以让另一个类作为本类中的成员
Point m_Center;//圆心
};
//判断点和圆心关系
void isInCircle( Circle &c,Point &p)
{
//计算两点间距离的平方
int distance = (c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) + (c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
//计算半径的平方
int rDistance = c.getR() * c.getR();
//判断关系
if (distance == rDistance)
{
cout << "点在圆上" << endl;
}
else if(distance > rDistance)
{
cout << "点在圆外" << endl;
}
else
{
cout << "点在圆内" << endl;
}
}
int main()
{
//创建圆
Circle c;
c.setR(10);
Point center;
center.setX(10);
center.setY(0);
c.setCenter(center);
//创建点
Point p;
p.setX(10);
p.setY(11);
//判断关系
isInCircle(c,p);
system("pause");
return 0;
}
4.2 对象的初始化和清理
- 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会制除一些自己信息数据保证安全
- C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置
4.2.1 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题
C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
- 构造函数: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
- 析构函数: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。
构造函数语法: 类名(){}
-
构造函数，没有返回值也不写void
-
数名称与类名相同
-
构造函数可以有参数，因此可以发生重载
-
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
析构函数语法:~类名(){}
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 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
//对象的初始化和清理
//1.构造函数 进行初始化工作
class Person
{
public:
// 构造函数，没有返回值也不写void
// 函数名称与类名相同
// 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
// 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
Person()
{
cout << "Person 构造函数的调用" << endl;
}
//2.析构函数 进行清理的操作
//析构函数，没有返回值也不写void
//函数名称与类名相同, 在名称前加上符号 ~
//析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
//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
~Person()
{
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
};
//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01()
{
Person p;//在栈上的数据,test01执行完毕后,释放这个对象
}
int main()
{
//test01();
Person p;
system("pause");
return 0;
}
4.2.2 构造函数的分类及调用
两种分类方式:
按参数分为: 有参构造和无参构造
按类型分为: 普通构造和拷贝构造
三种调用方式:
括号法
显示法
隐式转换法
示例：
//1构造函数的分类及调用
//分类
// 按照参数分类 无参构造(默认构造)和有参构造
// 按照类型分类 普通构造 拷贝构造
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person 无参构造函数的调用" << endl;
}
Person(int a)//有参构造
{
age = a;
cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person &p)//拷贝的同时按照引用的方式传进来
/*值传递本身就会创建一个副本,创造副本的时候又会执行一次拷贝构造函数,然后一直递归,所以不用值传递*/
{
cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
//将传入的人的身上的所有属性,拷贝到我身上
age = p.age;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
int age;
};
//调用
void test01()
{
//1.括号法
//Person p1;//默认构造函数调用
//Person p2(10);//有参构造函数
//Person p3(p2);//拷贝构造函数
//注意事项:
// 调用默认构造函数时候,不要加(),Person p1();因为编译器会认为是一个函数的声明
//cout << "p2的年龄为: " << p2.age << endl;
//cout << "p3的年龄为: " << p3.age << endl;
//2.显示法
//Person p1;
//Person p2 = Person(10);//有参构造
//Person p3 = Person(p2);//拷贝构造
//Person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
//cout << "aaaaa" << endl;
// 注意事项2
// 不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器会认为Person(p3)==Person p3;
//Person(p3);
//3.隐式转换法
Person p4 = 10;//相当于写了Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4;//拷贝构造
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 值传递的方式给函数参数传值
- 以值方式返回局部对象
示例:
//拷贝构造函数调用时机
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age)
{
m_Age = age;
cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person &p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
Person p1(20);
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄: " << p2.m_Age << endl;
}
//2.值传递的方式给函数参数传值//值传递的本质是拷贝一个新的临时副本出来
void doWork(Person p)
{
}
void test02()
{
Person p;
doWork(p);
}
//3.以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
Person static p1;
cout << (int*)&p1 << endl;
return p1;
}
void test03()
{
Person static p2 = doWork2();
cout << (int*)&p2 << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
4.2.4 构造函数调用规则
默认情况下，c++编译至少给一个类添加3个函数
-
默认构造函数(无参，函数体为空)
-
默认析构函数(无参，函数体为空)
-
默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下:
- 如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，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
示例:
//构造函数调用规则
//创建一个类,c++编译至少给一个类添加3个函数
// 默认构造(空实现)
//析构函数(空实现)
//拷贝构造(值拷贝)
//如果写了有参构造函数,编译器就不再提供默认构造,依然提供拷贝构造
//如果写了拷贝构造函数,编译器就不再提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "person的默认构造函数调用 " << endl;
}
Person(int age)
{
m_Age = age;
cout << "person有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person& p)
{
m_Age = p.m_Age;
cout << "person拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "person 析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;
};
void test01()
{
Person p;
p.m_Age = 18;
Person p2(p);
cout << "p2的年龄为: " << p2.m_Age << endl;
}
void test02()
{
Person p(28);
Person p2(p);
cout << "p2的年龄为: " << p2.m_Age << endl;
}
int main()
{
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
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
示例:
//深拷贝与浅拷贝
class Person
{
public:
Person()
{
cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age,int height)
{
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
//利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针
cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person& p)
{
cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
//m_Height = p.m_Height;编译器默认实现就是这行代码
//深拷贝操作
m_Height=new int(*p.m_Height);
}
~Person()
{
//析构代码,将堆区开辟数据做释放操作
if (m_Height != NULL)
{
delete m_Height;
m_Height = NULL;
}
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
int m_Age;//年龄
int* m_Height;//身高用指针是因为要把这个数据开辟到堆区
};
void test01()
{
Person p1(18,160);
cout << "p1的年龄为: " << p1.m_Age <<"身高为: "<<*p1.m_Height<< endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为: " << p2.m_Age << "身高为: " << *p2.m_Height << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.6 初始化列表
作用:
c++提供了初始化列表语法,用来初始化属性
语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2)...{}
示例:
{
public:
Person(int a,int b,int c): m_A(a), m_B(b), m_C(c)
{
}
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
void test01()
{
//Person p(10, 20, 30);
Person p(30,20,10);
cout << "m_A=" << p.m_A << endl;
cout << "m_B=" << p.m_B << endl;
cout << "m_C=" << p.m_C << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.7 类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象
例如:
class A{}
class B
{
A a;
}
B类中有对象作为成员,A为对象成员
示例:
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
Phone(string pName)
{
cout << "Phone构造函数的调用" << endl;
m_PName = pName;
}
//手机品牌名称
string m_PName;
};
class Person
{
public:
Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
{
cout << "Person构造函数的调用" << endl;
}
~Person()
{
cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象,再构造自身,析构与构造相反
void test01()
{
Person p("张三", "苹果MAX");
cout << p.m_Name << "拿着" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.2.8 静态成员
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
静态成员分为:
-
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,类内初始化
-
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
**示例1:**静态成员变量
//静态成员变量
class Person
{
public:
//1.所有对象都共享同一份数据
//2.编译阶段就分配内存
//3.类内声明,类外初始化操作
static int m_A;
//静态成员变量也是有访问权限的
private:
static int m_B;
};
int Person::m_A = 100;
int Person::m_B = 200;
void test01()
{
Person p;
//100
cout << p.m_A << endl;
Person p2;
p2.m_A = 200;
cout << p.m_A << endl;
}
void test02()
{
//静态成员变量 不属于某个对象上,所有对象都共享同一份数据
//因此静态成员变量有两种访问方式
//1.通过对象进行访问
Person p;
cout << p.m_A << endl;
//2.通过类名进行访问
cout << Person::m_A << endl;
//cout << Person::m_B << endl;类外访问不到类内私有权限
}
int main()
{
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
示例2:静态成员函数
//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
class Person
{
public:
//静态成员函数
static void func1()
{
m_A = 100;//静态成员函数可以访问 静态成员变量
//m_B=200;静态成员函数不可以访问 非静态成员变量,无法区分到底是哪个对象dem_B属性
cout << "static void func1调用" << endl;
}
static int m_A;//静态成员遍历
int m_B;//非静态成员变量
private:
static void func2()
{
cout << "static void func2调用" << endl;
}
};
int Person::m_A=0;
//有两种访问方式
void test01()
{
//1.通过对象访问
Person p1;
p1.func1();
//2.通过类名访问
Person::func1();
//Person::func2();类外访问不到私有静态成员函数
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 成员变量和成员函数分开存储
在c++中，类内的成员变量和成员函数分开存储
只有非静态的成员变量才属于类的对象上
//成员变量和成员函数 分开存储
class Person
{
int m_A;//非静态成员变量 属于类的对象上
static int m_B;//静态成员变量 不属于类的对象上
void func(){}//非静态成员函数 不属于类的对象上
static void func2() {};//静态成员变量 不属于类的对象上
};
int Person::m_B = 0;
void test01()
{
Person p;
//空对象占用的内存空间是1
//c++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
cout << "size of p= " << sizeof(p) << endl;
}
void test02()
{
Person p;
cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.3.2 this指针概念
通过4.3.1我们知道在C++中成员变量是和成员函数是分开存储的
每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码
那么问题是: 这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?
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
class Person
{
public:
Person(int age)
{
this->age = age;
//this指针指向被调用的成员函数所属的对象
}
Person & PersonAddAge(Person& p)
{
this->age += p.age;
//this指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体
return *this;
}
int age;
};
//1.解决名称冲突
void test01()
{
Person p1(18);
cout << "p1的年龄为： " << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用*this
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(20);
//链式编程思想
p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1.PersonAddAge(p1));
cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;
}
int main()
{
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.3.3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
如果用到this指针需要加以判断保证代码的健壮性
示例：
//空指针调用成员函数
class Person
{
public:
void showClassName()
{
cout << "this is person class" << endl;
}
void showPersonAge()
{
//报错原因是因为传入夫人指针是为NULL
if (this == NULL)
{
return;
}
cout << "age= " << m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
void test01()
{
Person* p = NULL;
p->showClassName();
p->showPersonAge();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.3.4const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
示例：
//常函数
class Person
{
public:
//this指针的本质 是指针常量 指针的指向是不可修改的
//Person * const this;
//在成员函数后面加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以改变
void showPerson()const
{
this->m_B = 100;
//this=NULL;//this指针不可以修改指针的指向的
}
void func()
{
m_A = 100;
}
int m_A;
mutable int m_B;//特殊变量，即使在常函数中也可以修改这个值，加关键字mutable
};
void test01()
{
Person p;
p.showPerson();
}
//常对象
void test02()
{
const Person p;//在对象前加const,变为常对象
p.m_B = 100;//m_B是特殊值，在常对象下也可以修改
//p.m_A = 100;
//常对象只能调用常函数
p.showPerson();
//p.func();//常对象 不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.4 友元
生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)
客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去
但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。
在程序里，有些私有属性 也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术
友元的目的就是让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员
友元的关键字为friend
友元的三种实现
- 全局函数做友元
- 类做友元
- 成员函数做友元
4.4.1 全局函数做友元
#include"string";
//建筑物类
class Building
{
friend void goodGay(Building* building);
//goodGay全局函数是Building的好朋友，可以访问Building私有成员
public:
Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building)
{
cout << "好基友的全局函数 正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友的全局函数 正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
Building building;
goodGay(&building);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.4.2 类作友元
//类做友元
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit();//参观函数 访问Building中的属性
Building* building;
};
class Building
{
friend class GoodGay;
//GoodGay类是本来的好朋友，可以访问本类中私有成员
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建建筑物对象
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;
}
4.4.3 成员函数做友元
#include<string>
class Building;
class GoodGay
{
public:
GoodGay();
void visit();//让visit函数可以访问Building中私有成员
void visit2();//让visit2函数不可以访问Building中私有成员
Building* building;
};
class Building
{
//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有成员
friend void GoodGay::visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外实现成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "visit 函数正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "visit 函数正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2()
{
cout << "visit2 函数正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
//cout << "visit2 函数正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
gg.visit2();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.5运算符重载
运算符重载概念：对已知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
4.5.1加号运算符重载
作用：实现两个自定义数据类型相加的运算
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hNw2gHLg-1690186956865)(C:\Users\cmj20\Desktop\微信截图_20230720171541.png)]
//加号运算符重载
class Person
{
public:
int m_A;
int m_B;
//1.成员函数重载+号
//Person operator+(Person& p)
//{
// Person temp;
// temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
// temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
// return temp;
//}
};
//2.全局函数重载+号
Person operator+(Person& p1, Person& p2)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A+p2.m_A;
temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
return temp;
}
//函数重载的版本
Person operator+(Person& p1, int num)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + num;
temp.m_B = p1.m_B + num;
return temp;
}
void test01()
{
Person p1;
p1.m_A = 10;
p1.m_B = 10;
Person p2;
p2.m_A = 10;
p2.m_B = 10;
//成员函数重载本质调用
//Person p3 = p1.operator+(p2);
//全局函数重载本质调用
// Person p3 = operator+(p1, p2);
Person p3 = p1 + p2;
//运算符重载也可以发生函数重载
Person p4 = p1 + 100;//Person+int
cout << "p3.m_A的值为： " << p3.m_A << endl;
cout << "p3.m_B的值为： " << p3.m_B << endl;
cout << "p4.m_A的值为： " << p4.m_A << endl;
cout << "p4.m_B的值为： " << p4.m_B << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结1：对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
总结2：不要滥用运算符重载
4.5.2 左移运算符重载
作用：可以输出自定义数据类型
//左移运算符重载
class Person
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p);
public:
Person(int a, int b)
{
this->m_A = a;
this->m_B = b;
}
private:
//利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本p<<cout
//不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现cout在左侧
//void operator<<(cout)
//{
//
//}
int m_A;
int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &cout, Person &p)//本质 operator<<(cout,p) 简化 cout << p
{
cout << "a= " << p.m_A << "b= " << p.m_B ;
return cout;
}
void test01()
{
Person p(10,20);
cout << p <<" Hello World! " << endl; ;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型
4.5.3 递增运算符重载
作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据
//重载递增运算符
//自定义整型
class MyInteger
{
friend ostream& operator << (ostream & cout, MyInteger myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
//重载前置++运算符 返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
MyInteger& operator++()
{
//先进行++运算
m_Num++;
//再将自身做一个返回
return *this;
}
//重载后置++运算符
//void operator++(int) int代表占位参数，可以用于区分前置和后置递增
MyInteger operator++(int)
{
//先 记录当时结果
MyInteger temp = *this;
//后 递增
m_Num++;
//最后将记录结果做返回
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
//重载<<运算符
ostream& operator<<(ostream & cout, MyInteger myint)
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myint;
cout << ++(++myint) << endl;
cout << myint << endl;
}
void test02()
{
MyInteger myint;
cout << (myint++)++ << endl;
cout << myint << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结：前置递增返回引用，后置递增返回值
4.5.3 赋值运算符重载
c++编译器至少给一个类添加4个函数
-
默认构造函数(无参，函数体为空)
-
默认析构函数(无参，函数体为空)
-
默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
-
贼值运算符 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
//赋值运算符重载
class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_Age=new int(age);
}
~Person()
{
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
}
//重载赋值运算符
Person& operator=(Person& p)
{
//编译器是提供浅拷贝
//m_Age = p.m_Age;
//应该先判断释放有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
//深拷贝
m_Age = new int(*p.m_Age);
//返回对象本身
return *this;
}
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;
}
4.5.5 关系运算符重载
作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作
示例：
#include<string>
//重载关系运算符
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
m_Name = name;
m_Age = age;
}
//重载 == 号
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
//重载!=号
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return false;
}
return true;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
Person p1("Tom", 18);
Person p2("Jerry", 18);
if (p1 == p2)
{
cout << "p1和p2是相等的" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
}
if (p1 != p2)
{
cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是相等的" << endl;
}
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.5.6 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
示例：
#include<string>
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
//重载函数调用运算符
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
}
};
void MyPrint02(string test)
{
cout << test << endl;
}
void test01()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("Hello World");//由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
MyPrint02("Hello World");
}
// 仿函数非常灵活，没有固定的写法
//加法类
class MyAdd
{
public:
int operator()(int num1, int num2)
{
return num1 + num2;
}
};
void test02()
{
MyAdd myadd;
int ret=myadd(100, 100);
cout << "ret= " << ret << endl;
//匿名函数对象调用
cout << "MyAdd()(100,100)= " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
4.6 继承
继承是面向对象三大特性之一
有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9Ywm3lSY-1690186956866)(C:\Users\cmj20\Desktop\微信截图_20230721164142.png)]
我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。
这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码
4.6.1 继承的基本语法
//继承实现页面
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;
}
};
//继承的好处：减少重复的代码
// 语法：class 子类：继承方式 父类
// 子类也称为 派生类
// 父类也称为 基类
//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()
{
cout << "Java下载视频页面如下： " << endl;
Java ja;
ja.header();
ja.footer();
ja.left();
ja.content();
cout << "------------------------" << endl;
cout << "Python下载视频页面如下： " << endl;
Python py;
py.header();
py.footer();
py.left();
py.content();
cout << "------------------------" << endl;
cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
CPP cpp;
cpp.header();
cpp.footer();
cpp.left();
cpp.content();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:
继承的好处:可以减少重复的代码
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。
4.6.2 继承方式
继承的语法：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
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yDbOgWRr-1690186956867)(C:\Users\cmj20\Desktop\微信截图_20230722153635.png)]
//继承方式
//公共继承
class Base1
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class Son1 :public Base1
{
void func()
{
m_A = 10;//父类中的公共权限成员 到子类依然是公共权限
m_B = 10;//父类中的保护权限成员 到子类依然是保护权限
//m_C=10;//父类中的私有权限成员 子类访问不到
}
};
void test01()
{
Son1 s1;
s1.m_A = 100;
//s1.m_B=100;//到Son1中m_B是保护权限，类外访问不到
}
//保护继承
class Base2
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class Son2 :protected Base2
{
public:
void func()
{
m_A = 100;//父类中的公共权限成员 到子类中变为保护权限
m_B = 100;//父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限
//m_C=100;//父类中私有成员 子类访问不到
}
};
void test02()
{
Son2 s1;
//s1.m_A = 100;
//s1.m_B=100;//到Son2中m_A,m_B是保护权限，类外访问不到
}
//私有继承
class Base3
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class Son3 :private Base3
{
public:
void func()
{
m_A = 100;//父类中的公共权限成员 到子类中变为私有权限
m_B = 100;//父类中的保护权限成员 到子类中变为私有权限
//m_C = 100;父类中私有成员 子类访问不到
}
};
class GrandSon3 :public Son3
{
public:
void func()
{
//m_A = 100;//到了Son3中m_A变为私有，即使是儿子也访问不到
//m_B = 100;//到了Son3中m_B变为私有，即使是儿子也访问不到
}
};
void test03()
{
Son3 s1;
//s1.m_A = 100;
//s1.m_B=100;//到Son2中m_A,m_B是私有权限，类外访问不到
}
int main()
{
test01();
test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
4.6.3 继承中的对象模型
问题：从父类继承过来的成员，那些属于子类对象中？
示例：
//继承中的对象模型
class Base
{
public:
int m_A;
protected:
int m_B;
private:
int m_C;
};
class Son :public Base
{
public:
int m_D;
};
//利用开发人员命令提示工作查看对象模型
//跳转盘符 D：
//跳转文件路径 cd 具体路径下
//查看命名
//cl /dl reportSingleClassLayout类名 文件名
void test01()
{
//16
//父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去
//父类中私有成员属性 是被编译器给隐藏了，因此是访问不到，但是确实被继承下去了
cout << "size of Son = " << sizeof(Son) << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
结论：父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是编译器给隐藏后访问不到
4.6.4 继承中构造和析构顺序
子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用弗雷德构造函数
问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？
示例：
class Base
{
public:
Base()
{
cout << "Base的构造函数！" << endl;
}
~Base()
{
cout << "Base的析构函数！" << endl;
}
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
cout << "Son的构造函数！" << endl;
}
~Son()
{
cout << "Son的析构函数！" << endl;
}
};
void test01()
{
//Base b;
//继承中的构造和析构如下：
//先构造父类，再构造子类，析构的顺序与构造的顺序相反
Son s;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.6.5 继承同名成员处理方式
问题：当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据？
- 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
示例：
//继承中同名成员处理
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;
}
int m_A;
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
m_A = 200;
}
void func()
{
cout << "Son - func()调用 " << endl;
}
int m_A;
};
//同名成员属性处理
void test01()
{
Son s;
cout << "Son 下 m_A= " << s.m_A << endl;
//如果通过子类对象 访问到父类中同名成员，需要加作用域
cout << "Base 下 m_A= " << s.Base::m_A << endl;
}
//同名成员函数处理
void test02()
{
Son s;
s.func();//直接调用调用的是子类中的同名成员
//加作用域调用到父类中同名成员函数
s.Base::func();
//如果子类中出现和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有同名成员函数
//如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域
s.Base::func(100);
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 子类对象可以直接访问到子类中同名成员
- 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
- 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成员函数
4.6.6 继承同名静态成员处理方式
问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何让进行访问？
静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致
- 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
示例：
//继承中同名静态成员处理
class Base
{
public:
static int m_A ;
static void func()
{
cout << "Base-static void func() " << endl;
}
static void func(int a)
{
cout << "Base-static void func(int a) " << endl;
}
};
int Base::m_A = 100;
class Son :public Base
{
public:
static int m_A;
static void func()
{
cout << "Son-static void func() " << endl;
}
};
int Son::m_A = 200;
//同名静态成员属性处理
void test01()
{
//1.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;
//2.通过类名访问
cout << "通过类名访问： " << endl;
cout << "Son 下 m_A= " << Son::m_A << endl;
//第一个::代表通过类名方式访问 第二个::代表访问父类作用域下
cout << "Base 下 m_A= " << Son::Base::m_A << endl;
}
//同名成员函数处理
void test02()
{
//1.通过对象访问
cout << "通过对象访问： " << endl;
Son s;
s.func();
s.Base::func();
//2.通过类名访问
cout << "通过类名访问： " << endl;
Son::func();
Son::Base::func();
//子类出现和父类同名静态成员函数，也会隐藏父类中所有同名成员函数
//如果想访问父类中被隐藏的同名成员，需要加作用域
Son::Base::func(100);
}
int main()
{
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结：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）
4.6.7 多继承语法
C++允许一个类继承多个类
语法：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++实际开发中不建议用多继承
//多继承语法
class Base1
{
public:
Base1()
{
m_A = 100;
}
int m_A;
};
class Base2
{
public:
Base2()
{
m_A = 200;
}
int m_A;
};
//子类 需要继承Base1和Base2
//语法：class 子类：继承方式 父类1，继承方式 父类2...
class Son:public Base1, public Base2
{
public:
Son()
{
m_C = 300;
m_D = 400;
}
int m_C;
int m_D;
};
void test01()
{
Son s;
cout << "sizeof Son= " << sizeof(s) << endl;
cout << "Base1 m_A= " << s.Base1::m_A << endl;
cout << "Base2 m_A= " << s.Base2::m_A << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：多继承中如果父类出现了同名情况，子类使用时候要加作用域
4.6.8 菱形继承
菱形继承概念：
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
萎形继承问题:
1.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.
2.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。
//动物类
class Animal
{
public:
int m_Age;
};
//利用虚继承可以解决菱形继承的问题
//继承之前加上关键字virtual变为虚继承
// Animal类称为虚基类
//羊类
class Sheep:virtual public Animal
{
};
//驼类
class Tuo :virtual public Animal
{
};
//羊驼类
class SheepTuo :public Sheep,public Tuo
{
};
void test01()
{
SheepTuo st;
st.Sheep::m_Age = 18;
st.Tuo::m_Age = 28;
//当菱形继承，两个父类拥有相同数据，需要加以作用域区分
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;
//这份数据我们知道 只有一份就可以 菱形继承导致数据有两份，资源浪费
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:
1.萎形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义
2.利用虚继承可以解决葵形继承问题
4.7 多态
4.7.1 多态的基本概念
多态是C++面向对象三大特性之一
多态分两类
-
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
//多态
//动物类
class Animal
{
public:
//虚函数
virtual void speak()
{
cout << "动物在说话" << endl;
}
};
//猫类
class Cat :public Animal
{
public:
//重写 函数返回值类型 函数名 参数列表 完全相同
void speak()
{
cout << "小猫在说话" << endl;
}
};
//狗类
class Dog :public Animal
{
public:
void speak()
{
cout << "小狗在说话" << endl;
}
};
//执行说话的函数
//地址早绑定 在编译阶段确定函数地址
//如果想执行让猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，地址晚绑定
//动态多态满足条件
//1.有继承关系
//2.子类要重写父类的虚函数
//动态多态的使用
//父亲的指针或者引用 指向子类对象
void doSpeak(Animal &animal)//Animal &animal=cat;
{
animal.speak();
}
void test01()
{
Cat cat;
doSpeak(cat);
Dog dog;
doSpeak(dog);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结:
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
4.7.2多态案例1-计算机类
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机类
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
示例：
//分别利用普通写法和多态技术实现计算器
//普通写法
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;
}
//如果想扩展新的功能，需求修改源码
//在真实开发中 提倡 开闭原则
//开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭
}
int m_Num1;
int m_Num2;
};
void test01()
{
//创建计算机对象
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;
}
//利用多态实现计算器
//多态好处：
//1.组织结构清晰
// 2.可读性强
// 3.对于前期和后期扩展维护性高
//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
virtual int getResult()
{
return 0;
}
int m_Num1;
int m_Num2;
};
//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 + m_Num2;
}
};
//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 - m_Num2;
}
};
//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
int getResult()
{
return m_Num1 * m_Num2;
}
};
void test02()
{
//多态使用条件
//父类指针或者引用指向子类对象
AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 10;
cout << abc->m_Num1 << "+" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
//用完记得销毁
delete abc;
//减法运算
abc = new SubCalculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 10;
cout << abc->m_Num1 << "-" << abc->m_Num2 << "=" << abc->getResult() << endl;
delete abc;
//乘法运算
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;
}
4.7.3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
纯虚函数语法：virtual 返回值类型 函数名 （参数列表）= 0；
当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类
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
//纯虚函数和抽象类
class Base
{
public:
//纯虚函数
//只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
//抽象类特点：
//1.无法实例化对象
//2.抽象类的子类 必须要重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base
{
public:
virtual void func()
{
cout << "func函数调用" << endl;
};
};
void test01()
{
//Base b;//抽象类是无法实例化对象
//new Base;//抽象类是无法实例化对象
//Son s;//子类必须要重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化
Base* base = new Son;
base->func();
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.7.4 多态案例2-制作饮品
案例描述：
制作饮品的大致流程为：煮水-冲泡-到入杯中-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
//多态案例2 制作饮品
class AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void Boil() = 0;
//冲泡
virtual void Brew() = 0;
//倒入杯中
virtual void PourIncup() = 0;
//加入辅料
virtual void PutSomething() = 0;
//制作饮品
void makeDrink()
{
Boil();
Brew();
PourIncup();
PutSomething();
}
};
//制作咖啡
class Coffee :public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
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 << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入糖和牛奶" << endl;
}
};
//制作茶叶
class Tea :public AbstractDrinking
{
public:
//煮水
virtual void Boil()
{
cout << "煮矿泉水" << endl;
}
//冲泡
virtual void Brew()
{
cout << "冲泡茶叶" << endl;
}
//倒入杯中
virtual void PourIncup()
{
cout << "倒入杯中" << endl;
}
//加入辅料
virtual void PutSomething()
{
cout << "加入枸杞" << endl;
}
};
//制作函数
void doWork(AbstractDrinking* abs)//AbstractDrinking* abs = new Coffee
{
abs->makeDrink();
delete abs;//释放
}
void test01()
{
//制作咖啡
doWork(new Coffee);
cout << "------------------------" << endl;
//制作茶叶
doWork(new Tea);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
4.7.5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
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
虚析构语法：
virtual~类名(){}
纯虚析构语法：
virtual~类名() = 0;
类名::~类名(){}
示例：
//虚析构和纯虚析构
class Animal
{
public:
Animal()
{
cout << "Animal构造函数调用" << endl;
}
//利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象
/*virtual ~Animal()
{
cout << "Animal虚析构函数调用" << endl;
}*/
//纯虚析构 需要声明也需要实现
//有了纯虚析构 之后，这个类也属于抽象类，无法实例化对象
virtual ~Animal() = 0;
//纯虚函数
virtual void speak() = 0;
};
Animal::~Animal()
{
cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
}
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()
{
if (m_Name != NULL)
{
cout << "Cat析构函数调用" << endl;
delete m_Name;
m_Name = NULL;
}
}
string *m_Name;
};
void test01()
{
Animal* animal = new Cat("Tom");
animal->speak();
//父类指针在析构时候 不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏
delete animal;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结;
1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
2.如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
3.拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
4.7.6 多态案例3-电脑组装
案例描述：
电脑主要部件为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Inter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
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示例：
//抽象出每个零件的类
//抽象CPU类
class CPU
{
public:
//抽象计算函数
virtual void calculator() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard
{
public:
//抽象显示函数
virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory
{
public:
//抽象存储函数
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()
{
m_cpu->calculator();
m_vc->display();
m_mem->storage();
}
//提供析构函数 释放三个电脑零件
~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:
//构造函数中传入三个零件指针
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
};
//具体零件厂商
//Intel 厂商
class IntelCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculator()
{
cout << "Intel的CPU开始计算了！" << endl;
}
};
class IntelVideoCard :public VideoCard
{
public:
virtual void display()
{
cout << "Inter的显卡开始显示了!" << endl;
}
};
class IntelMemory :public Memory
{
public:
virtual void storage()
{
cout << "Inter的内存条开始存储了!" << endl;
}
};
//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculator()
{
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;
//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;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
#### 4.7.5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
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
虚析构语法：
`virtual~类名(){}`
纯虚析构语法：
`virtual~类名() = 0;`
`类名::~类名(){}`
示例：
```c++
//虚析构和纯虚析构
class Animal
{
public:
Animal()
{
cout << "Animal构造函数调用" << endl;
}
//利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象
/*virtual ~Animal()
{
cout << "Animal虚析构函数调用" << endl;
}*/
//纯虚析构 需要声明也需要实现
//有了纯虚析构 之后，这个类也属于抽象类，无法实例化对象
virtual ~Animal() = 0;
//纯虚函数
virtual void speak() = 0;
};
Animal::~Animal()
{
cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
}
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()
{
if (m_Name != NULL)
{
cout << "Cat析构函数调用" << endl;
delete m_Name;
m_Name = NULL;
}
}
string *m_Name;
};
void test01()
{
Animal* animal = new Cat("Tom");
animal->speak();
//父类指针在析构时候 不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏
delete animal;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结;
1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
2.如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构
3.拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类
4.7.6 多态案例3-电脑组装
案例描述：
电脑主要部件为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Inter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
[外链图片转存中…(img-eymfPaCO-1690186956868)]
示例：
//抽象出每个零件的类
//抽象CPU类
class CPU
{
public:
//抽象计算函数
virtual void calculator() = 0;
};
//抽象显卡类
class VideoCard
{
public:
//抽象显示函数
virtual void display() = 0;
};
//抽象内存条类
class Memory
{
public:
//抽象存储函数
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()
{
m_cpu->calculator();
m_vc->display();
m_mem->storage();
}
//提供析构函数 释放三个电脑零件
~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:
//构造函数中传入三个零件指针
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
};
//具体零件厂商
//Intel 厂商
class IntelCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculator()
{
cout << "Intel的CPU开始计算了！" << endl;
}
};
class IntelVideoCard :public VideoCard
{
public:
virtual void display()
{
cout << "Inter的显卡开始显示了!" << endl;
}
};
class IntelMemory :public Memory
{
public:
virtual void storage()
{
cout << "Inter的内存条开始存储了!" << endl;
}
};
//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU
{
public:
virtual void calculator()
{
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;
//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;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
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