• c++学习---第四部分下


    第四部分-继承和多态

    4.6、继承

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    1、继承的基本语法

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    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

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    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?

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    **结论:**父类中私有成员也是被子类继承下去,只是由编译器给隐藏后访问不到

    4、继承中构造和析构的顺序

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    总结:继承中 先调用父类构造函数,在调用子类构造函数,析构顺序与构造相反

    5、继承同名成员处理方式

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    总结:

    1、子类对象可以直接访问到子类中同名成员

    2、子类对象加作用域可以访问到父类同名成员

    3、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

    6、继承同名静态成员处理方式

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    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)

    7、多继承语法

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    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

    8、菱形继承

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    vbptr解释

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    代码演示

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    总结

    菱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

    利用虚继承可以解决零星继承问题

    4.7、多态

    1、多态的基本概念

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    #include 
    using namespace std;
    
    //多态
    //动物类
    class Animal {
    public:
    	//虚函数
    	virtual void speak() {
    		cout << "动物在说话" << endl;
    	}
    };
    
    class Cat :public Animal{
    public:
    	void speak() {
    		cout << "猫在说话" << 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
    
    //动态多台满足条件
    //1、有继承关系
    //2、子类重写父类的虚函数
    
    //动态多态使用
    // 父类的指针或者引用执行子类对象
    
    void doSpeak(Animal &animal) {// Animal & animal = cat;
    	animal.speak();
    }
    
    void test01() {
    	//重写 函数返回值类型  函数名  参数列表  完全相同
    	Cat cat;
    	doSpeak(cat);
    }
    
    void test02() {
    	cout << "sizeof Animal = " << sizeof(Animal) << endl;
    }
    
    int main() {
    	//test01();
    	test02();
    }
    
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    内存指针层面的解释

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    2、多态案例一、计算器类

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    #include
    using namespace std;
    #include
    
    //普通写法
    class Calculator {
    public:
    
    	int getResult(string oper) {
    		if (oper == "+") {
    			return m_Num1 + m_Num2;
    		}
    		if (oper == "-") {
    			return m_Num1 - m_Num2;
    		}
    		if (oper == "*") {
    			return m_Num1 * m_Num2;
    		}
    		if (oper == "/") {
    			return m_Num1 / m_Num2;
    		}
    		//如果想扩展新的功能,需求修改源码
    		//在真是开发中 提倡  开闭原则
    		//开闭原则:对扩展进行开发,对修改进行关闭
    	}
    	int m_Num1;
    	int m_Num2;
    };
    
    void test01() {
    	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;
    	cout << c.m_Num1 << "/" << c.m_Num2 << "/" << c.getResult("/") << endl;
    
    }
    
    //利用多态实现计算器
    //实现计算器抽象类
    //1、组织结构清晰
    //2、可读性强
    //3、对于前期和后期扩展以及维护性高
    class AbstractCaculator {
    public:
    	virtual int getResult(){
    		return 0;
    	}
    	
    	int m_Num1;
    	int m_Num2;
    };
    
    
    //加法计算器类
    class AddCalculator : public AbstractCaculator {
    public:
    	int getResult() {
    		return m_Num1 + m_Num2;
    	}
    };
    
    class SubCalculator : public AbstractCaculator {
    public:
    	int getResult() {
    		return m_Num1 - m_Num2;
    	}
    };
    
    class MulCalculator : public AbstractCaculator {
    public:
    	int getResult() {
    		return m_Num1 * m_Num2;
    	}
    };
    
    void test02() {
    	//多态使用
    	//父类指针或者引用指向子类对象
    
    	//加法对象
    	AbstractCaculator* abs = new AddCalculator;
    	abs->m_Num1 = 10;
    	abs->m_Num2 = 10;
    	cout << abs->m_Num1 << "+" << abs->m_Num2 << "=" << abs->getResult() << endl;
    	//用完记得销毁
    	delete abs;
    
    	//减法运算
    	abs = new SubCalculator;
    	abs->m_Num1 = 10;
    	abs->m_Num2 = 10;
    	cout << abs->m_Num1 << "-" << abs->m_Num2 << "=" << abs->getResult() << endl;
    	delete abs;
    
    	//乘法运算
    	abs = new MulCalculator;
    	abs->m_Num1 = 10;
    	abs->m_Num2 = 10;
    	cout << abs->m_Num1 << "*" << abs->m_Num2 << "=" << abs->getResult() << endl;
    	delete abs;
    }
    int main() {
    	//test01();
    	test02();
    }
    
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    总结:c++开发提倡利用多态设计程序架构,因为多态优点很多

    3、纯虚函数和抽象类

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    4、多态案例二-制作饮品

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    代码

    #include
    using namespace std;
    
    //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
    	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" << endl;
    	}
    };
    
    
    //制作茶
    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 << "加入柠檬" << endl;
    	}
    };
    
    void doWork(AbstractDrinking * abs) { //AbstractDrinking * abs = new Caffee
    	abs->makeDrink();
    	delete abs;//释放
    }
    
    
    void test01() {
    	doWork(new Coffee);
    	cout << "--------------" << endl;
    	doWork(new Tea);
    }
    
    int main() {
    	test01();
    }
    
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    5、虚析构和纯虚析构

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    image-20220821214332438

    #include
    using namespace std;
    #include
    
    class Animal {
    public:
    	Animal() {
    		cout << "Animal的构造函数调用" << endl;
    	}
    	//利用虚析构可以解决  父类指针释放子类对象时不干净的问题
    	/*virtual ~Animal() {
    		cout << "Animal的析构函数调用" << endl;
    	}*/
    	//纯虚析构
    	virtual ~Animal() = 0;
    
    	//纯虚函数
    	virtual void speak() = 0;
    };
    
    //纯虚析构需要声明,也需要具体实现
    //有了纯虚析构之后,这个类也属于抽象类,无法实例化对象
    Animal::~Animal() {
    	cout << "Animal纯虚析构函数调用" << endl;
    }
    
    class Cat : public Animal {
    public:
    	
    
    	Cat(string name) {
    		cout << "Cat的构造函数调用" << 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的析构函数" << endl;
    		}
    	}
    
    	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  导致子类对象可能清理不干净,造成内存泄露
    	//怎么解决?基类怎加一个虚析构函数
    	//析构函数就是用来解决通过父类指针释放子类对象
    	delete animal;
    }
    
    int main() {
    	test01();
    }
    
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    6、多态案例三-电脑组装

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    案例分析

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    代码实现

    #include
    using namespace std;
    
    //抽象不同零件类
    //抽象cpu类
    class CPU {
    public:
    	virtual void calculat() = 0;
    };
    
    //抽象显卡类
    class VideoCard {
    public:
    	virtual void display() = 0;
    };
    
    //抽象内存条类
    class Memory {
    public:
    	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;
    	}
    
    	void work() {
    		m_cpu->calculat();
    
    		m_vc->display();
    
    		m_mem->storage();
    	}
    
    	//提供一个析构函数释放三个电脑的零件
    	~Computer() {
    		//释放cpu
    		if (m_cpu != NULL) {
    			delete m_cpu;
    			m_cpu = NULL;
    		}
    		//释放显卡
    		if (m_vc != NULL) {
    			delete m_vc;
    			m_vc = NULL;
    		}
    		//释放内存
    		if (m_mem != NULL) {
    			delete m_mem;
    			m_mem = NULL;
    		}
    	}
    
    
    
    private:
    	CPU* m_cpu;//CPU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
    //Inter厂商
    class InterCPU : public CPU {
    public:
    	virtual void calculat() {
    		cout << "Inter的CPU开始计算了" << endl;
    	}
    };
    
    class InterVideoCard : public VideoCard {
    public:
    	virtual void display() {
    		cout << "Inter的显卡开始显示了" << endl;
    	}
    };
    
    class InterMemory : 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 calculat() {
    		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() {
    	//第一台电脑的零件
    	CPU* interCpu = new InterCPU;
    	VideoCard* interCar = new InterVideoCard;
    	Memory* interMem = new InterMemory;
    
    	//创建第一台电脑
    	Computer* computer1 = new Computer(interCpu, interCar, interMem);
    	computer1->work();
    	delete computer1;
    
    	cout << "----------" << endl;
    	cout << "第二台开始工作" << endl;
    	//创建第二台电脑
    	Computer* computer2 = new Computer(new LenovoCPU,new LenovoVideoCard,new LenovoMemory);
    	computer2->work();
    	delete computer2;
    
    	cout << "----------" << endl;
    	cout << "第三台开始工作" << endl;
    	//创建第二台电脑
    	Computer* computer3 = new Computer(new InterCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
    	computer3->work();
    	delete computer3;
    }
    
    int main() {
    	test01();
    
    }
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/charles_zhang_/article/details/126456573