4 类和对象

时间：2023-10-16 20:07 作者：wen 分类： C++

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类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物皆是对象，对象上有其属性和行为

列如：

人可以作为对象，属性有名称、年龄、身高、体重...，行为有走、跑、吃饭、唱歌

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类

封装

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

封装的意义一：

在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物

语法：class 类名{ 访问权限：属性/行为}

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 设计一个圆类, 并求周长
// 圆周长公式: 2 * PI * 半径
class Circle
{
    const double PI = 3.1415926;

public:
    // 属性
    int m_r;
    // 行为
    double perimeter()
    {
        return 2 * PI * m_r;
    }
};

int main()
{
    // 实例化(通过一个类,创建一个对象的过程)
    Circle c1;
    c1.m_r = 10;
    cout << "周长为: " << c1.perimeter() << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

示例2：

#include <iostream>

using namespace std;

//设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,可以显示学生的姓名和学号
//学生类
class Student
{
public:
    string m_name;

    int m_id;

    void showInfo()
    {
        cout << "姓名: " << m_name << " 学号为: " << m_id << endl;
    }
};

int main()
{
    Student s1;
    s1.m_name = "张三";
    s1.m_id = 1234;

    s1.showInfo();

    system("pause");
    return 0;
}

封装的意义二：

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：

#include <iostream>

using namespace std;

// 访问权限
// 1. 公有权限 public       成员 类内可以访问 类外可以访问
// 2. 保护权限 protected    成员 类内可以访问 类外不可以访问   子类可以访问
// 3. 私有权限 private      成员 类内可以访问 类外不可以访问   子类不可以访问
class Person
{
public:
    string m_name;//姓名
protected:
    string m_car;//车
private:
    int m_password;//银行卡密码
public:
    void func()
    {
        m_name = "张三";
        m_car = "拖拉机";
        m_password = 123456;
        cout << m_name << "\t" << m_car << "\t" << m_password << endl;
    }
};

int main()
{
    Person p1;
    p1.m_name = "李四";
    //p1.m_car = "宝马"; // 类外不可访问
    //p1.m_password = "111222"; // 类外不可访问
    p1.func();

    system("pause");
    return 0;
}

struct和class区别

在C++中struct和class唯一的区别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

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class C1
{
    int m_A; // 默认权限 私有
};

struct C2
{
    int m_A; // 默认权限 公共
};

int main()
{
    C1 c1;
    c1.m_A = 10; // 类外不能访问

    C2 c2;
    c2.m_A = 20;

    system("pause");
    return 0;
}

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 <iostream>

using namespace std;

class Person
{
    // 成员属性设置为私有
    string m_name; // 可读, 可写
    int m_age = 0; // 可读

public:
    void setName(string name)
    {
        m_name = name;
    }

    string getName()
    {
        return m_name;
    }

    int getAge()
    {
        return m_age;
    }

    void setAge(int age)
    {
        if (age > 0 && age < 150)
        {
            m_age = age;
        }
        else {
            cout << "年龄不合法" << endl;
            return;
        }
    }
};

int main()
{
    Person p;
    p.setName("张三");
    cout << p.getName() << endl;
    p.setAge(18);
    cout << p.getAge() << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

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

示例:

#include <iostream>

using namespace std;

class Cube
{
public:
    double m_L;//长
    double m_W;//宽
    double m_H;//高
    // 体积
    double volume()
    {
        return m_L * m_W * m_H;
    }
    // 面积
    double area()
    {
        return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_W * m_H;
    }

    bool isSame(Cube& c)
    {
        if (m_L == c.m_L && m_W == c.m_W && m_H == c.m_H)
        {
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }

};

bool isSame(Cube& c1,Cube& c2)
{
    if (c1.m_L == c2.m_L && c1.m_W == c2.m_W && c1.m_H == c2.m_H)
    {
        return true;
    }
    else {
        return false;
    }
}

int main()
{
    Cube c;
    c.m_W = 10;
    c.m_L = 10;
    c.m_H = 30;
    cout << "长方体的面积: " << c.area() << endl;
    cout << "长方体的体积: " << c.volume() << endl;

    // 创建第二个立方体
    Cube c2;
    c2.m_W = 11;
    c2.m_L = 10;
    c2.m_H = 30;
    //全局函数判断
    cout << isSame(c, c2) << endl;
    //成员函数判断
    cout << c.isSame(c2) << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle)，和一个点类（Point)，计算点和圆的关系

#include <iostream>

using namespace std;

class Point
{
public:
    double x;
    double y;
};

class Circle
{
    double PI = 3.1415926;
public:
    double m_r;
    Point m_center;
    double len(Point& p)
    {
        return sqrt(pow(m_center.x - p.x, 2) + pow(m_center.y - p.y, 2));
    }
};

int main()
{
    Circle c;
    Point p1;
    p1.x = 0;
    p1.y = 0;
    c.m_center = p1;
    c.m_r = 1;

    Point p2;
    p2.x = 0.4359;
    p2.y = 0.9;
    double len = c.len(p2);
    if (len > c.m_r)
    {
        cout << "在圆外" << endl;
    }
    else if(len == c.m_r) {
        cout << "在圆上" << endl;
    }
    else {
        cout << "在圆内" << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

对象的初始化和清理

在生活中我们买的电子产品基本都会有出厂设置，在某一天我们不用的时候，也会删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兑现销毁前的清理数据的设置。

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，无需手动调用。
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。
函数名与类名相同。
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函数，无需手动调用，而且只会调用一次。

析构函数：~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，因此不可能发生重载。
程序在对象销毁前会自动调用析构函数，无需手动调用，而且只会调用一次。

#include <iostream>

using namespace std;

// 对象的初始化和清理
class Person
{
public:
    // 1. 构造函数
    Person()
    {
        cout << "构造函数调用" << endl;
    }

    // 2. 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数调用" << endl;
    }
};

void test()
{
    Person p;
}

int main()
{

    test();

    system("pause");
    return 0;
}

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
隐士转换法

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_name;

    // 1. 无参构造(默认构造)
    Person()
    {
        cout << "构造函数调用" << endl;
    }

    // 2. 有参构造
    Person(string name)
    {
        m_name = name;
        cout << "有参构造函数调用" << endl;
    }

    // 3. 拷贝构造
    Person(const Person& p)
    {
        // 将传入的所以属性，拷贝到我的身上
        m_name = p.m_name;
        cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数调用" << endl;
    }
};

void test()
{

    // 1. 括号法
    Person p; // 默认构造函数调用
    Person p1("张三"); //有参构造函数
    Person p2(p1); // 拷贝构造
    //cout << p2.m_name << endl;

    // 注意事项
    // 调用默认构造函数时,不要加()
    // 因为下面这行代码，编译器会认为是函数的声明，不会认为在创建对象
    /*Person p0();
    void func();*/

    // 2. 显示法
    Person p3 = Person("李四");
    Person p4 = Person(p3);

    //Person("李四"); //匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收匿名对象

    // 注意事项
    // 不要利用拷贝构造函数，初始化匿名对象，编译器会认为 Person(p4) === Person p4;
    //Person(p4);

    // 3. 隐士转换法
    Person p5 = string("王五"); //相当于写了 Person p5 = Person("王五")
    Person p6 = p5; // 拷贝构造 Person p6 = Person(p5)
}

int main()
{

    test();

    system("pause");
    return 0;
}

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。(在C++11中被优化了)

示例:

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_name;

    // 1. 无参构造(默认构造)
    Person()
    {
        cout << "构造函数调用" << endl;
    }

    // 2. 有参构造
    Person(string name)
    {
        m_name = name;
        cout << "有参构造函数调用" << endl;
    }

    // 3. 拷贝构造
    Person(const Person& p)
    {
        // 将传入的所以属性，拷贝到我的身上
        m_name = p.m_name;
        cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数调用" << endl;
    }
};

// 1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void testA()
{
    Person p1 = (string)"李四";
    Person p2(p1);
    cout << p2.m_name << endl;
}

// 2. 值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p)
{

}

void testB()
{
    Person p1;
    doWork(p1);
}

// 3. 值方式返回局部对象

Person doWork2()
{
    Person p1;
    cout << & p1 << endl;
    return p1;
}

void testC()
{
    Person p = doWork2();
    cout << &p << endl;
}

int main()
{
    //在 testC 中，doWork2 函数返回一个 Person 对象，但编译器通常会进行优化以避免不必要的拷贝构造。
    //在这种情况下，编译器可能会直接将 p1 对象移动到 p 对象中，而不是创建 p 的副本。这是C++11引入的移动语义的一种应用。
    //所以，在 testC 中，虽然涉及返回局部对象，但实际上没有发生拷贝构造，而是发生了移动构造或优化操作，以提高性能。
    testC();

    system("pause");
    return 0;
}

构造函数调用规则

默认情况下，C++编译器至少给一个类添加三个函数。

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。

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    int m_age;

    // 1. 无参构造(默认构造)
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数调用" << endl;
    }

    // 2. 有参构造
    Person(int age)
    {
        m_age = age;
        cout << "有参构造函数调用" << endl;
    }

    // 3. 拷贝构造
    Person(const Person& p)
    {
        // 将传入的所以属性，拷贝到我的身上
        m_age = p.m_age;
        cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数调用" << endl;
    }
};

// 验证系统的默认拷贝构造函数
void testA()
{
    // 注释拷贝构造函数, 使用默认的拷贝构造函数
    Person p;
    p.m_age = 18;
    Person p2(p);
    cout << p2.m_age << endl;
}

// 验证如果提供有参构造函数,系统不在提供默认无参构造函数,但是依然提高拷贝构造函数
void testB()
{
    // 注释无参构造函数
    //Person p; // 直接报错
    Person p(10);
    Person p2(p);
    cout << p2.m_age << endl;
}

// 用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数
void testC()
{
    // 注释无参构造和有参构造
    //Person p1; // // 直接报错
}

int main()
{
    //testA();
    //testB();
    testC();

    system("pause");
    return 0;
}

深拷贝与浅拷贝

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑。

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：

#include <iostream>

using namespace std;

// 深拷贝和浅拷贝
class Person
{
public:

    // 1. 无参构造(默认构造)
    Person()
    {
        cout << "无参构造函数调用" << endl;
    }

    // 2. 有参构造
    Person(int age, int height)
    {
        m_age = age;
        m_height = new int(height);
        cout << "有参构造函数调用" << endl;
    }

    // 3. 拷贝构造
    Person(const Person& p)
    {
        // 将传入的所以属性，拷贝到我的身上
        m_age = p.m_age;
        //m_height = p.m_height // 编译器默认实现就是这行代码
        m_height = new int(*p.m_height);
        cout << "拷贝构造函数调用" << endl;
    }

    // 析构函数
    ~Person()
    {
        if (m_height != NULL)
        {
            delete m_height;
            m_height = NULL;
        }
        cout << "析构函数调用" << endl;
    }

    int m_age;
    int* m_height;
};

// 浅拷贝的问题是堆区的内存重复释放
void testA()
{
    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()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

初始化列表

作用：C++提高了初始化列表语法,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：

#include <iostream>

using namespace std;

// 初始化列表
class Person
{
public:
    // 传统初始化操作
    /*Person(int a, int b, int c)
    {
        m_A = a;
        m_B = b;
        m_C = c;
    }*/

    //初始化列表初始化属性
    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 testA()
{
    Person p(10,20,300);
    cout << "m_A:" << p.m_A << endl;
    cout << "m_B:" << p.m_B << endl;
    cout << "m_C:" << p.m_C << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象, 我们称该成员为对象成员

列如:

class A{}
class B
{
  A a;
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员

那么当创建B对象是，A与B的构造和析构的顺序谁先谁后？

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 类对象作为类成员
class Phone
{
public:
    Phone(string name)
    {
        m_name = name;
        cout << "Phone构造函数调用" << endl;
    }

    ~Phone()
    {
        cout << "Phone析构函数调用" << endl;
    }
    // 手机品牌
    string m_name;

};

class Person
{
public:
    Person(string name, string pName) :m_Name(name),m_Phone(pName)
    {
        cout << "Person构造函数调用" << endl;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "Person析构函数调用" << endl;
    }
    // 姓名
    string m_Name;
    // 手机
    Phone m_Phone;
};

// 当其它类对象作为本类的成员，先构造其它类的构造，然后在构造自身,析构的顺序与构造相反

void testA()
{
    Person p("张三", "华为P60");
    cout << p.m_Name << "拿着: " << p.m_Phone.m_name << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

静态成员

静态成员就是子啊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：

今天成员变量
- 所有对象共享一份数据
- 在编译阶段分配内存
- 类内声明，类外初始化
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：静态成员变量

#include <iostream>

using namespace std;

//静态成员变量
class Person
{
public:
    static int m_A;

private:
    static int m_B;
};

// 1.访问访问
int Person::m_A = 100;
int Person::m_B = 200;

void testA()
{
    Person p;
    cout << p.m_A << endl;

    Person p1;
    p1.m_A = 200;
    cout << p.m_A << endl;

    cout << Person::m_A << endl;

}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

示例：静态成员函数

#include <iostream>

using namespace std;

//静态成员函数
class Person
{
public:
    static void func()
    {
        m_A = 100; // 静态成员函数可以访问静态成员变量
        //m_B = 200; // 静态成员函数不能访问非静态成员变量
        cout << "static void func函数调用" << endl;
    }

    static int m_A;
    int m_B;
};

void testA()
{
    // 1.通过对象访问
    Person p;
    p.func();

    // 2.通过类名访问
    Person::func();
}

int main()
{
    testA();

    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

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    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 funcA() {} // 静态成员函数，不属于类的对象上
};

void testA() {
    Person p;

    // 空对象占用内存空间为: 1
    // size of p = 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 testB()
{
    Person p;
    // size of p = 4
    cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}

int main()
{
    //testA();
    testB();

    system("pause");
    return 0;
}

this指针概念

通过上面我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只诞生一份函数实例，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是，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

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    Person(int age) {
        // 1.解决名称冲突
        //this指针指向，把给调用的成员函数所属对象
        this->age = age;
    }

    // 2.返回对象本身
    Person& addAge(Person& p)
    {
        this->age += p.age;
        return *this;
    }

    int age;
};

void testA() {
    Person p(18);
    cout << p.age << endl;
}

void testB() {
    Person p1 = 18;
    Person p2 = 10;
    // 链式编程思想
    p2.addAge(p1).addAge(p1);
    cout << p2.age << endl;
}

int main()
{
    testB();

    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

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    void showClassName()
    {
        if (this == NULL)
        {
            return;
        }
        cout << "this is Person class" << endl;
    }

    void showPersonAge()
    {
        if (this == NULL)
        {
            return;
        }
        cout << "age = " << this->age << endl;
    }

    int age;
};

void testA() {
    Person *p = NULL;
    //cout << p->showClassName << endl;
    //cout << p->showPersonAge << endl;
}

int main()
{
    testA();

    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

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class Person
{
public:
    // 常函数
    // this指针的本质是指针常量，指针的指向是不可修改的
    //const Person * const this
    // 在成员函数后面加const，修饰的是this指针，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const
    {
        //m_A = 100; //不可以修改
        this->m_B = 200;
    }

    void func()
    {
        m_A = 100;
        cout << m_A << endl;
    }

    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
};

void testA() {
    Person p;
    p.showPerson();
}

void testB() {
  // 常对象
    const Person p;
    //p.m_A = 100;
    p.m_B = 200;
    // 常对象只能调用常函数
    p.showPerson();
    //p.func(); // 不可以调用
}

int main()
{
    testB();

    system("pause");
    return 0;
}

友元

在生活中你的家有客厅（Pubilc），由你的卧室（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

示例1：

#include <iostream>

using namespace std;

// 建筑物类
class Building
{
    // goodGay全局函数是Building好朋友，可以访问Building中私有成员
    friend void goodGay(Building& b);
public:
    Building()
    {
        m_SittingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }

public:
    string m_SittingRoom; // 客厅

private:
    string m_BedRoom; // 卧室
};

// 全局函数做友元
void goodGay(Building& building) {
    cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building.m_SittingRoom << endl;
    cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building.m_BedRoom << endl;
}

int main()
{
    Building b;
    goodGay(b);

    system("pause");
    return 0;
}

示例2：

#include <iostream>

using namespace std;

class Building
{
    // GoodGay类是本类的好朋友可以访问私有属性
    friend class GoodGay;
public:
    Building()
    {
        m_SittingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }

public:
    string m_SittingRoom; // 客厅

private:
    string m_BedRoom; // 卧室
};

class GoodGay
{
public :
    void visit(); //参观函数 访问Building中的属性

    Building* building;

public:
    GoodGay();
};
// 类外协成员函数
GoodGay::GoodGay()
{
    building = new Building;
}

void GoodGay::visit()
{
    cout << "好基友类正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl;
    cout << "好基友类正在访问: " << building->m_BedRoom << endl;
}
// 类做为友元
void testA()
{
    GoodGay gg;
    gg.visit();
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

示例3：

#include <iostream>

using namespace std;

class Building;
class GoodGay
{
public:
    void visit(); //参观函数 访问Building中的属性

    Building* building;

    GoodGay();
};

class Building
{
    // GoodGay类中的visit成员函数是本类的好朋友可以访问私有属性
    friend void GoodGay::visit();
public:
    Building()
    {
        m_SittingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }

public:
    string m_SittingRoom; // 客厅

private:
    string m_BedRoom; // 卧室
};

// 类外协成员函数
GoodGay::GoodGay()
{
    building = new Building;
}

void GoodGay::visit()
{
    cout << "好基友类正在访问: " << building->m_SittingRoom << endl;
    cout << "好基友类正在访问: " << building->m_BedRoom << endl;
}

// 成员函数做友元
void testA()
{
    GoodGay gg;
    gg.visit();
}

int main()
{
    testA();

    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

作用:实现两个自定义数据类型相加的运算

#include <iostream>

using namespace std;

//加号运算符重载
class Person
{
public:

    int m_A;
    int m_B;

    // 成员函数重载本质调用
    //Person p3 = p1.operator+(p2);
    /*Person operator+(const Person& other) const
    {
        Person temp;
        temp.m_A = this->m_A + other.m_A;
        temp.m_B = this->m_B + other.m_B;
        return temp;
    }*/
};

// 通过全局函数重载+
// Person p3 = operator+(p1,p2);
Person operator+(const Person& p1, const Person& p2)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
    temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
    return temp;
}

Person operator+(const Person& p1, int num)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + num;
    temp.m_B = p1.m_B + num;
    return temp;
}

void testA()
{
    Person p1;
    Person p2;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 10;
    p2.m_A = 10;
    p2.m_B = 10;

    Person p3;
    p3 = p1 + p2;
    cout << p3.m_A << " " << p3.m_B << endl;
    // 运算符重载也可以发生函数重载
    Person p4;
    p4 = p1 + 20;
    cout << p4.m_A << " " << p4.m_B << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

总结：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

左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

#include <iostream>

using namespace std;

//左移运算符重载
class Person
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p);
public:
    Person() {
        this->m_A = 10;
        this->m_B = 10;
    }
private:
    //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
// 本质 operator<<(cout,p) 简化 cout << p
ostream& operator<<(ostream& cout, Person& p)
{
    cout << "m_A = " << p.m_A << " m_B = " << p.m_B;
    return cout;
}

void testA()
{
    Person p1;

    cout << p1 << endl << p1 << endl << "hello world" << endl;;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

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

#include <iostream>

using namespace std;

//重载递增运算符
class MyInteger
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, const MyInteger& myint);
public:
    MyInteger()
    {
        m_Num = 0;
    }

    //重载++运算符 前置
    MyInteger& operator++()
    {
        //先进行++运算
        m_Num++;
        //再将自身返回
        return *this;
    }

    //重载++运算符 后置
    //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++;
        // 最后将记录结果返回
        return temp;
    }

private:
    int m_Num;
};

//重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, const MyInteger& myint)
{
    cout << myint.m_Num;
    return cout;
}

void testA()
{
    MyInteger myint;
    cout << ++(++myint) << endl;
    cout << myint << endl;
}

void testB()
{
    MyInteger myint;
    cout << myint++ << endl; // 后置递增
    cout << myint << endl;
}

int main()
{
    testB();

    system("pause");
    return 0;
}

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，对属实进行值拷贝
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

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 赋值运算符重载
class Person
{
public:
    Person(int age)
    {
        m_Age = new int(age);
    }

    Person& operator=(Person& p)
    {
        //编译器提供浅拷贝
        //m_Age = p.m_Age;

        //先判断是否有属性在堆区, 如果有先释放干净，然后在深拷贝
        if (m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
        // 深拷贝
        m_Age = new int(*p.m_Age);
        return *this;
    }

    int* m_Age;

    ~Person()
    {
        if (m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
        }
    }
};

void testA()
{
    Person p(18);
    Person p2(20);
    Person p3(10);

    p2 = p = p3 ;
    cout << "p 的年龄为: " << *p.m_Age << endl;
    cout << "p 的年龄为: " << *p2.m_Age << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

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 <iostream>

using namespace std;

// 比较运算符重载
class Person
{
public:
    Person(string name,int age):m_Name(name),m_Age(age)
    {

    }

    bool operator==(Person& p)
    {
        if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

    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 testA()
{
    Person p1("Tom", 18);
    Person p2("Tom", 18);
    if (p1 == p2)
    {
        cout << "p1 和 p2 相等" << endl;
    }
    else {
        cout << "p1 和 p2 不相等" << endl;
    }

}

int main()
{
    testA();

    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 <iostream>

using namespace std;

// 函数调用运算符重载
class MyPrint
{
public:
    void operator()(string test)
    {
        cout << test << endl;
    }
};

void testA()
{
    MyPrint myPrint;
    myPrint("hello world"); // 非常像函数调用，因此称为仿函数
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

继承

继承是面向对象三大特性之一

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写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好出

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

普通实现：

#include <iostream>

using namespace std;

// 普通实现
class Java
{
public:
    void header()
    {
        cout << "公共头部" << endl;
    }

    void footer()
    {
        cout << "公共底部" << endl;
    }

    void left()
    {
        cout << "公共左侧" << endl;
    }

    void content()
    {
        cout << "JAVA学科内容" << endl;
    }
};

class PHP
{
public:
    void header()
    {
        cout << "公共头部" << endl;
    }

    void footer()
    {
        cout << "公共底部" << endl;
    }

    void left()
    {
        cout << "公共左侧" << endl;
    }

    void content()
    {
        cout << "PHP学科内容" << endl;
    }
};

void testA()
{
    Java ja;
    ja.header();
    ja.footer();
    ja.left();
    ja.content();

    PHP php;
    php.header();
    php.footer();
    php.left();
    php.content();
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

继承实现：

#include <iostream>

using namespace std;

// 继承实现
class Commom
{
public:
    void header()
    {
        cout << "公共头部" << endl;
    }

    void footer()
    {
        cout << "公共底部" << endl;
    }

    void left()
    {
        cout << "公共左侧" << endl;
    }
};

class Java: public Commom
{
public:
    void content()
    {
        cout << "JAVA学科内容" << endl;
    }
};

class PHP: public Commom
{
public:
    void content()
    {
        cout << "PHP学科内容" << endl;
    }
};

void testA()
{
    Java ja;
    ja.header();
    ja.footer();
    ja.left();
    ja.content();

    PHP php;
    php.header();
    php.footer();
    php.left();
    php.content();
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

继承方式

继承方式一共有三种：

公共继承 (父类私有属性不可访问, 其它权限属性之间继承)
保护继承 (父类私有属性不可访问, 其它权限属性放到保护权限)
私有继承 (父类私有属性不可访问, 其它权限属性放到私有权限)

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 继承方式
class Base
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};

class SonA : public Base
{
public :
    void func()
    {
        m_A = 10; // 公共权限 可以访问
        m_B = 10; // 保护权限 可以访问
        //m_C = 10; // 私有权限 不可以访问
    }
};

class SonB : protected Base
{
public:
    void func()
    {
        // 父类公共成员和保护成员都变为保护成员
        m_A = 10; // 保护权限 可以访问
        m_B = 10; // 保护权限 可以访问
        //m_C = 10; // 私有权限 不可以访问
    }
};

class SonC : private Base
{
public:
    void func()
    {
        // 父类公共成员和保护成员都变为私有成员
        m_A = 10; // 私有权限 可以访问
        m_B = 10; //  私有权限 可以访问
        //m_C = 10; // 私有权限 不可以访问
    }
};

class GrandSonC : public SonC
{
    void func()
    {
        // 在孙子类中访问不到父类私有成员
    }
};

void testA()
{
    SonA sa;
    sa.m_A = 100; // 内外 公共权限 可以访问
    //sa.m_B = 100; // 内外 保护权限 不可以访问
}

void testB()
{
    SonB sa;
    //sa.m_A = 100; // 内外 保护权限 不可以访问
}

void testC()
{
    SonC sa;
    //sa.m_A = 100;// 内外 私有权限 不可以访问
}

int main()
{
    testB();

    system("pause");
    return 0;
}

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：

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};

class Son : public Base
{
public :
    int m_D;
};

void testA()
{
    // 在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; // 16
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

D:\Code\C++\basic\01_helloworld\01_helloworld>cl /d1 reportSingleClassLayoutSon 01_helloworld.cpp
用于 x86 的 Microsoft (R) C/C++ 优化编译器 19.36.32537 版
版权所有(C) Microsoft Corporation。保留所有权利。

01_helloworld.cpp

class Son       size(16):
        +---
 0      | +--- (base class Base
 0      | | m_A
 4      | | m_B
 8      | | m_C
        | +---
12      | m_D
        +---

继承中构造和析构顺序

子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后?

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

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 testA()
{
    Son s;
    /*
    Base 构造函数
    Son 构造函数
    Son 析构函数
    Base 析构函数
    */
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

总结：在继承中构造和析构的顺序为，先构造父类在构造子类，先析构子类再析构父类

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呢？

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：

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base()
    {
        m_A = 100;
    }

    void func()
    {
        cout << "Base 成员函数" << endl;
    }

    void func(int a)
    {
        cout << "Base func(int a)" << endl;
    }

    int m_A;

};

class Son : public Base
{
public:
    Son()
    {
        m_A = 200;
    }

    void func()
    {
        cout << "Son 成员函数" << endl;
    }
    int m_A;
};

// 同名成员属性
void testA()
{
    Son s;
    cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;
    // 访问父类同名成员需要加作用域
    cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl;
}

// 同名成员函数
void testB()
{
    Son s;
    s.func();
    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调父类所有同名成员函数
    // 如果想访问到父类中隐藏的同名成员函数，需要加作用域
    s.Base::func(100);
}

int main()
{
    testB();

    system("pause");
    return 0;
}

子类可以直接访问父类的成员属性和函数

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调父类所有同名成员函数

如果想访问到父类中隐藏的同名成员函数，需要加作用域

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：

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:

    static void func()
    {
        cout << "Base 成员函数" << endl;
    }

    static void func(int a)
    {
        cout << "Base func(int a)" << endl;
    }

    static int m_A;

};
int Base::m_A = 100;
class Son : public Base
{
public:

    static void func()
    {
        cout << "Son 成员函数" << endl;
    }
    static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;

// 同名成员属性
void testA()
{

    // 1. 通过对象访问属性
    Son s;
    cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;
    // 访问父类同名成员需要加作用域
    cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl;

    // 2. 通过类名访问
    cout << "Son m_A = " << Son::m_A << endl;
    cout << "Base m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}

// 同名成员函数
void testB()
{
    // 1. 通过对象访问属性
    Son s;
    s.func();
    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调父类所有同名成员函数
    // 如果想访问到父类中隐藏的同名成员函数，需要加作用域
    s.Base::func(100);
    // 2. 通过类名访问
    Son::func();
    Son::Base::func();
}

int main()
{
    testB();

    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,只不过有两种访问方式(通过对象和通过类名)

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

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class BaseA
{
public:
    BaseA()
    {
        m_A = 100;
    }

    int m_A;
};

class BaseB
{
public:
    BaseB()
    {
        m_A = 200;
    }

    int m_A;
};

// 子类 继承 BaseA, BaseB

class Son : public BaseA, public BaseB
{
public:
    Son()
    {
        m_C = 300;
        m_D = 400;
    }

    int m_C;
    int m_D;
};

void testA()
{
    Son s;
    cout << "size of Son = " << sizeof(s) << endl;
    // 父类中出现同名成员，需要加作用域区分
    cout << s.BaseA::m_A << endl;
    cout << s.BaseB::m_A << endl;
    cout << s.m_C << endl;
    cout << s.m_D << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

D:\Code\C++\basic\01_helloworld\01_helloworld>cl /d1 reportSingleClassLayoutSon 01_helloworld.cpp
用于 x86 的 Microsoft (R) C/C++ 优化编译器 19.36.32537 版
版权所有(C) Microsoft Corporation。保留所有权利。

01_helloworld.cpp

class Son       size(16):
        +---
 0      | +--- (base class BaseA)
 0      | | m_A
        | +---
 4      | +--- (base class BaseB)
 4      | | m_B
        | +---
 8      | m_C
12      | m_D
        +---

多继承中如果父类中出现同名成员，需要加作用域区分

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两个派生类
这种继承被称为菱形继承，或者砖石继承

菱形继承问题：

羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当羊驼使用数据时，就会产生二义性。
羊驼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。

可以利用虚继承：

语法：class 子类 : virtual 继承方式父类 {}

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 动物类
class Animal
{
public:
    int m_Age;
};
//利用虚继承 解决菱形继承问题
// 继承之前 加上关键字 virtual 变为虚继承
// Animal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 testA()
{
    SheepTuo st;
    st.Sheep::m_Age = 18;
    st.Tuo::m_Age = 28;
    // 当菱形继承，又两个父类拥有相同的数据，需要加作用域区分
    cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;
    cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;
    //加上虚继承后
    cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl;
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

多态

多态的基本概念

多态是面向对象三大特性之一

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

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 动物类
class Animal
{
public:
    virtual void speak()
    {
        cout << "动物在说话" << endl;
    }
};

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

// 执行说话的函数
// 地址早绑定, 在编译阶段确定函数地址

void doSpeak(Animal& animal) // Animal& animal = cat;
{
    animal.speak();
}

void testA()
{
    Cat cat;
    doSpeak(cat);
}

int main()
{
    testA();

    system("pause");
    return 0;
}

动态多态满足条件

有继承关系
子类要重写父类虚函数

动态多态使用：父类的指针或引用执行子类对象

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

多态的有点：

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

普通写法示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 普通写法
class Calculator
{
public:
    int getResult(string oper)
    {
        if (oper == "+")
        {
            return m_NumA + m_NumB;
        }
        else if (oper == "-") {
            return m_NumA - m_NumB;
        }
        else if (oper == "*") {
            return m_NumA * m_NumB;
        }
        else if (oper == "/") {
            return m_NumA / m_NumB;
        }
    }

    int m_NumA;
    int m_NumB;
};

void testA() {
    Calculator c;
    c.m_NumA = 10;
    c.m_NumB = 10;
    cout << c.getResult("+") << endl;
    cout << c.getResult("-") << endl;
    cout << c.getResult("*") << endl;
    cout << c.getResult("/") << endl;
}

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

多态写法示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 多态写法

class  AbstractCalculator
{
public:
    virtual int getResult()
    {
        return 0;
    }

    int m_NumA;
    int m_NumB;
};

// 加法计算器类
class AddCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_NumA + m_NumB;
    }
};

class SubCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_NumA - m_NumB;
    }
};

class MulCalculator : public AbstractCalculator
{
public:
    int getResult()
    {
        return m_NumA * m_NumB;
    }
};

void testA() {
    AbstractCalculator* abc = new AddCalculator;
    abc->m_NumA = 10;
    abc->m_NumB = 10;
    cout << abc->getResult() << endl;
    delete abc;

    abc = new SubCalculator;
    abc->m_NumA = 10;
    abc->m_NumB = 10;
    cout << abc->getResult() << endl;
    delete abc;

    abc = new MulCalculator;
    abc->m_NumA = 10;
    abc->m_NumB = 10;
    cout << abc->getResult() << endl;
    delete abc;

}

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

纯虚数函数和抽象类

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(参数类别) = 0

当类中有纯虚函数，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，否则也属于抽象类

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 抽象类 和 纯虚函数
class Base
{
public:
    // 纯虚函数
    // 只要有一个纯虚函数，这个类称为抽象类
    virtual void func() = 0;
};

class Son : public Base
{
    virtual void func() 
    {
        cout << "Son func函数调用" << endl;
    }
};

void testA() {

    //Base b; 1. 无法实例化
    //Son s; 2. 子类必须重写父类的纯虚函数,否则这个类也是抽象类
    Base* b = new Son;
    b->func();

}

int main()
{
    testA();
    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：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，提供子类制作咖啡喝茶叶

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    // 煮水
    virtual void zhuShui() = 0;
    // 冲泡
    virtual void chonPao() = 0;
    // 倒入杯中
    virtual void ruBeing() = 0;
    // 加入辅料
    virtual void jiaFuLiao() = 0;

};

class Caffe : public Base
{
public:
    void zhuShui()
    {
        cout << "煮水" << endl;
    }

    void chonPao()
    {
        cout << "冲泡咖啡" << endl;
    }

    void  ruBeing()
    {
        cout << "倒入杯中" << endl;
    }
    void jiaFuLiao()
    {
        cout << "加糖和牛奶" << endl;
    }
};

class Tea : public Base
{
public:
    void zhuShui()
    {
        cout << "煮水" << endl;
    }

    void chonPao()
    {
        cout << "冲泡茶叶" << endl;
    }

    void  ruBeing()
    {
        cout << "倒入杯中" << endl;
    }
    void jiaFuLiao()
    {
        cout << "加柠檬" << endl;
    }
};

void testA() {

    Base* b = new Caffe;
    b->zhuShui();
    b->chonPao();
    b->ruBeing();
    b->jiaFuLiao();

    b = new Tea;
    b->zhuShui();
    b->chonPao();
    b->ruBeing();
    b->jiaFuLiao();
    delete b;

}

int main()
{
    testA();
    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

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

#include <iostream>

using namespace std;

class Animal
{
public:
    virtual void speak() = 0;

    // 利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象时不干净问题
    virtual ~Animal()
    {
        cout << "Animal析构函数" << endl;
    }

    // 纯虚析构 需要声明也需要实现
    //virtual ~Animal() = 0;

};

//Animal::~Animal()
//{
//  cout << "Animal析构函数" << endl;
//}

class Cat : public Animal
{
public:
    void speak()
    {
        cout << *m_Name << "小猫说话" << endl;
    }

    Cat(string name)
    {
        m_Name = new string(name);
    }

    ~Cat()
    {
        cout << "Cat析构函数" << endl;
        if (m_Name != NULL)
        {
            delete m_Name;
            m_Name = NULL;
        }
    }

    string* m_Name;
};

void testA() {

    Animal* animal = new Cat("Tom");
    animal->speak();

    delete animal;

}

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

总结：

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（用于临时存储）

将每个零件封装出抽象基类，并且提供不同的厂商生成不同的零件，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

测试是组装三台不同的电脑进行工作

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// CPU抽象类
class CPU
{
public:
    virtual void calculate() = 0;
};

// 显卡抽象类
class VideoCard
{
public:
    virtual void display() = 0;
};

// 内存条抽象类
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;
    }
    // 工作的函数
    void work()
    {
        m_cpu->calculate();
        m_vc->display();
        m_mem->storage();
    }
    ~Computer()
    {
        if (m_cpu != NULL)
        {
            delete m_cpu;
            m_cpu = NULL;
        }

        if (m_vc != NULL)
        {
            delete m_vc;
            m_vc = NULL;
        }

        if (m_mem != NULL)
        {
            delete m_mem;
            m_mem = NULL;
        }
    }
private:
    CPU* m_cpu;
    VideoCard* m_vc;
    Memory* m_mem;
};

// 具体的产商
//Intel
class IntelCPU : public CPU
{
public:
    virtual void calculate() override
    {
        cout << "Intel的CPU开始工作了!" << endl;
    }
};

class IntelVideoCard : public VideoCard
{
public:

    // 通过 VideoCard 继承
    virtual void display() override
    {
        cout << "Intel的显卡开始工作了!" << endl;
    }
};

class IntelMemory : public Memory
{
    // 通过 Memory 继承
    virtual void storage() override
    {
        cout << "Intel的内存条开始工作了!" << endl;
    }
};
// AMD产商
class AMDCPU : public CPU
{
public:
    virtual void calculate() override
    {
        cout << "AMD的CPU开始工作了!" << endl;
    }
};

class AMDVideoCard : public VideoCard
{
public:

    // 通过 VideoCard 继承
    virtual void display() override
    {
        cout << "AMD的显卡开始工作了!" << endl;
    }
};

class AMDMemory : public Memory
{
    // 通过 Memory 继承
    virtual void storage() override
    {
        cout << "AMD的内存条开始工作了!" << endl;
    }
};

void testA()
{
    // 第一台电脑的零件
    CPU* intelCpu = new IntelCPU;
    VideoCard* intelCard = new IntelVideoCard;
    Memory* intelMem = new IntelMemory;
    // 创建第一台电脑
    Computer* computer = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);
    computer->work();
    delete computer;

    // 第二台电脑的零件
    CPU* intelCpu_1 = new AMDCPU;
    VideoCard* intelCard_1 = new AMDVideoCard;
    Memory* intelMem_1 = new AMDMemory;
    // 创建第一台电脑
    Computer* computer_1 = new Computer(intelCpu_1, intelCard_1, intelMem_1);
    computer_1->work();
    delete computer_1;
}

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

标签: C/C++ C++核心编程