网站建设电商板块,视频投票网站怎么做的,seo网站排名优化软件,网站使用什么语言好一. 类和对象
C面向对象的三大特性为#xff1a;封装、继承、多态
C认为万事万物都皆为对象#xff0c;对象上有其属性和行为
例如#xff1a;
人可以作为对象#xff0c;属性有姓名、年龄、身高、体重…#xff0c;行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作…一. 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…
车也可以作为对象属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…
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
1.1 封装
1.1.1 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 类名{ 访问权限 属性 / 行为 };
示例1 设计一个圆类求圆的周长
示例代码
//圆周率
const double PI 3.14;//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体用来表现生活中的事物//封装一个圆类求圆的周长
//class代表设计一个类后面跟着的是类名
class Circle
{
public: //访问权限 公共的权限//属性int m_r;//半径//行为//获取到圆的周长double calculateZC(){//2 * pi * r//获取圆的周长return 2 * PI * m_r;}
};int main() {//通过圆类创建圆的对象// c1就是一个具体的圆Circle c1;c1.m_r 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作//2 * pi * 10 62.8cout 圆的周长为 c1.calculateZC() endl;return 0;
}示例2 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
示例2代码
//学生类
class Student {
public:void setName(string name) {m_name name;}void setID(int id) {m_id id;}void showStudent() {cout name: m_name ID: m_id endl;}
public:string m_name;int m_id;
};int main() {Student stu;stu.setName(德玛西亚);stu.setID(250);stu.showStudent();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
//三种权限
//公共权限 public 类内可以访问 类外可以访问
//保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问
//私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问class Person
{//姓名 公共权限
public:string m_Name;//汽车 保护权限
protected:string m_Car;//银行卡密码 私有权限
private:int m_Password;public:void func(){m_Name 张三;m_Car 拖拉机;m_Password 123456;}
};int main() {Person p;p.m_Name 李四;//p.m_Car 奔驰; //保护权限类外访问不到//p.m_Password 123; //私有权限类外访问不到return 0;
}1.1.2 struct和class区别
在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; //默认是私有权限
};struct C2
{int m_A; //默认是公共权限
};int main() {C1 c1;c1.m_A 10; //错误访问权限是私有C2 c2;c2.m_A 10; //正确访问权限是公共system(pause);return 0;
}1.1.3 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
class Person {
public://姓名设置可读可写void setName(string name) {m_Name name;}string getName(){return m_Name;}//获取年龄 int getAge() {return m_Age;}//设置年龄void setAge(int age) {if (age 0 || age 150) {cout 你个老妖精! endl;return;}m_Age age;}//情人设置为只写void setLover(string lover) {m_Lover lover;}private:string m_Name; //可读可写 姓名int m_Age; //只读 年龄string m_Lover; //只写 情人
};int main() {Person p;//姓名设置p.setName(张三);cout 姓名 p.getName() endl;//年龄设置p.setAge(50);cout 年龄 p.getAge() endl;//情人设置p.setLover(苍井);//cout 情人 p.m_Lover endl; //只写属性不可以读取return 0;
}1.2 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 对象销毁前的清理数据的设置。
1.2.1 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
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
class Person
{
public://构造函数Person(){cout Person的构造函数调用 endl;}//析构函数~Person(){cout Person的析构函数调用 endl;}};void test01()
{Person p;
}int main() {test01();return 0;
}1.2.2 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、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造 无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造class Person {
public://无参默认构造函数Person() {cout 无参构造函数! endl;}//有参构造函数Person(int a) {age a;cout 有参构造函数! endl;}//拷贝构造函数Person(const Person p) {age p.age;cout 拷贝构造函数! endl;}//析构函数~Person() {cout 析构函数! endl;}
public:int age;
};//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {Person p; //调用无参构造函数
}//调用有参的构造函数
void test02() {//2.1 括号法常用Person p1(10);//注意1调用无参构造函数不能加括号如果加了编译器认为这是一个函数声明//Person p2();//2.2 显式法Person p2 Person(10); Person p3 Person(p2);//Person(10)单独写就是匿名对象 当前行结束之后马上析构//2.3 隐式转换法Person p4 10; // Person p4 Person(10); Person p5 p4; // Person p5 Person(p4); //注意2不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明//Person p5(p4);
}int main() {test01();//test02();return 0;
}1.2.3 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
class Person {
public:Person() {cout 无参构造函数! endl;mAge 0;}Person(int age) {cout 有参构造函数! endl;mAge age;}Person(const Person p) {cout 拷贝构造函数! endl;mAge p.mAge;}//析构函数在释放内存之前调用~Person() {cout 析构函数! endl;}
public:int mAge;
};//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 man(100); //p对象已经创建完毕Person newman(man); //调用拷贝构造函数Person newman2 man; //拷贝构造//Person newman3;//newman3 man; //不是调用拷贝构造函数赋值操作
}//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 p;
void doWork(Person p1) {}
void test02() {Person p; //无参构造函数doWork(p);
}//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{Person p1;cout (int *)p1 endl;return p1;
}void test03()
{Person p doWork2();cout (int *)p endl;
}int main() {//test01();//test02();test03();return 0;
}1.2.4 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3个函数
1默认构造函数(无参函数体为空)
2默认析构函数(无参函数体为空)
3默认拷贝构造函数对属性进行值拷贝
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
class Person {
public://无参默认构造函数Person() {cout 无参构造函数! endl;}//有参构造函数Person(int a) {age a;cout 有参构造函数! endl;}//拷贝构造函数Person(const Person p) {age p.age;cout 拷贝构造函数! endl;}//析构函数~Person() {cout 析构函数! endl;}
public:int age;
};void test01()
{Person p1(18);//如果不写拷贝构造编译器会自动添加拷贝构造并且做浅拷贝操作Person p2(p1);cout p2的年龄为 p2.age endl;
}void test02()
{//如果用户提供有参构造编译器不会提供默认构造会提供拷贝构造Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造会出错Person p2(10); //用户提供的有参Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造编译器会提供//如果用户提供拷贝构造编译器不会提供其他构造函数Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造会出错Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参会出错Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}int main() {test01();return 0;
}1.2.5 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
class Person {
public://无参默认构造函数Person() {cout 无参构造函数! endl;}//有参构造函数Person(int age ,int height) {cout 有参构造函数! endl;m_age age;m_height new int(height);}//拷贝构造函数 Person(const Person p) {cout 拷贝构造函数! endl;//如果不利用深拷贝在堆区创建新内存会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题m_age p.m_age;m_height new int(*p.m_height);}//析构函数~Person() {cout 析构函数! endl;if (m_height ! NULL){delete m_height;}}
public:int m_age;int* m_height;
};void test01()
{Person p1(18, 180);Person p2(p1);cout p1的年龄 p1.m_age 身高 *p1.m_height endl;cout p2的年龄 p2.m_age 身高 *p2.m_height endl;
}int main() {test01();return 0;
}总结如果属性有在堆区开辟的一定要自己提供拷贝构造函数防止浅拷贝带来的问题 1.2.6 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
class Person {
public:传统方式初始化//Person(int a, int b, int c) {// m_A a;// m_B b;// m_C c;//}//初始化列表方式初始化Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}void PrintPerson() {cout mA: m_A endl;cout mB: m_B endl;cout mC: m_C endl;}
private:int m_A;int m_B;int m_C;
};int main() {Person p(1, 2, 3);p.PrintPerson();return 0;
}1.2.7 类对象作为类成员
C类中的成员可以是另一个类的对象我们称该成员为 对象成员
例如
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对象时A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后
示例
class Phone
{
public:Phone(string name){m_PhoneName name;cout Phone构造 endl;}~Phone(){cout Phone析构 endl;}string m_PhoneName;};class Person
{
public://初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName){cout Person构造 endl;}~Person(){cout Person析构 endl;}void playGame(){cout m_Name 使用 m_Phone.m_PhoneName 牌手机! endl;}string m_Name;Phone m_Phone;};
void test01()
{//当类中成员是其他类对象时我们称该成员为 对象成员//构造的顺序是 先调用对象成员的构造再调用本类构造//析构顺序与构造相反Person p(张三 , 苹果X);p.playGame();}int main() {test01();return 0;
}1.2.8 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1 静态成员变量
class Person
{public:static int m_A; //静态成员变量//静态成员变量特点//1 在编译阶段分配内存//2 类内声明类外初始化//3 所有对象共享同一份数据private:static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A 10;
int Person::m_B 10;void test01()
{//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;p1.m_A 100;cout p1.m_A p1.m_A endl;Person p2;p2.m_A 200;cout p1.m_A p1.m_A endl; //共享同一份数据cout p2.m_A p2.m_A endl;//2、通过类名cout m_A Person::m_A endl;//cout m_B Person::m_B endl; //私有权限访问不到
}int main() {test01();return 0;
}示例2 静态成员函数
class Person
{public://静态成员函数特点//1 程序共享一个函数//2 静态成员函数只能访问静态成员变量static void func(){cout func调用 endl;m_A 100;//m_B 100; //错误不可以访问非静态成员变量}static int m_A; //静态成员变量int m_B; //
private://静态成员函数也是有访问权限的static void func2(){cout func2调用 endl;}
};
int Person::m_A 10;void test01()
{//静态成员变量两种访问方式//1、通过对象Person p1;p1.func();//2、通过类名Person::func();//Person::func2(); //私有权限访问不到
}int main() {test01();system(pause);return 0;
}1.3 C对象模型和this指针
1.3.1 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成员变量才属于类的对象上
class Person {
public:Person() {mA 0;}//非静态成员变量占对象空间int mA;//静态成员变量不占对象空间static int mB; //函数也不占对象空间所有函数共享一个函数实例void func() {cout mA: this-mA endl;}//静态成员函数也不占对象空间static void sfunc() {}
};int main() {cout sizeof(Person) endl;system(pause);return 0;
}1.3.2 this指针概念
通过4.3.1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){//1、当形参和成员变量同名时可用this指针来区分this-age age;}Person PersonAddPerson(Person p){this-age p.age;//返回对象本身return *this;}int age;
};void test01()
{Person p1(10);cout p1.age p1.age endl;Person p2(10);p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);cout p2.age p2.age endl;
}int main() {test01();return 0;
}1.3.3 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
//空指针访问成员函数
class Person {
public:void ShowClassName() {cout 我是Person类! endl;}void ShowPerson() {if (this NULL) {return;}cout mAge endl;}public:int mAge;
};void test01()
{Person * p NULL;p-ShowClassName(); //空指针可以调用成员函数p-ShowPerson(); //但是如果成员函数中用到了this指针就不可以了
}int main() {test01();return 0;
}1.3.4 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
class Person {
public:Person() {m_A 0;m_B 0;}//this指针的本质是一个指针常量指针的指向不可修改//如果想让指针指向的值也不可以修改需要声明常函数void ShowPerson() const {//const Type* const pointer;//this NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;//this-mA 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的//const修饰成员函数表示指针指向的内存空间的数据不能修改除了mutable修饰的变量this-m_B 100;}void MyFunc() const {//mA 10000;}public:int m_A;mutable int m_B; //可修改 可变的
};//const修饰对象 常对象
void test01() {const Person person; //常量对象 cout person.m_A endl;//person.mA 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问person.m_B 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量//常对象访问成员函数person.MyFunc(); //常对象不能调用const的函数}int main() {test01();return 0;
}1.4 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
1.4.1 全局函数做友元
class Building
{//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友可以访问类中的私有内容friend void goodGay(Building * building);public:Building(){this-m_SittingRoom 客厅;this-m_BedRoom 卧室;}public:string m_SittingRoom; //客厅private:string m_BedRoom; //卧室
};void goodGay(Building * building)
{cout 好基友正在访问 building-m_SittingRoom endl;cout 好基友正在访问 building-m_BedRoom endl;
}void test01()
{Building b;goodGay(b);
}int main(){test01();return 0;
}1.4.2 类做友元
class Building;
class goodGay
{
public:goodGay();void visit();private:Building *building;
};class Building
{//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友可以访问到Building类中私有内容friend class goodGay;public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅
private:string m_BedRoom;//卧室
};Building::Building()
{this-m_SittingRoom 客厅;this-m_BedRoom 卧室;
}goodGay::goodGay()
{building new Building;
}void goodGay::visit()
{cout 好基友正在访问 building-m_SittingRoom endl;cout 好基友正在访问 building-m_BedRoom endl;
}void test01()
{goodGay gg;gg.visit();}int main(){test01();return 0;
}1.4.3 成员函数做友元 class Building;
class goodGay
{
public:goodGay();void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友可以发访问Building中私有内容void visit2(); private:Building *building;
};class Building
{//告诉编译器 goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友可以访问私有内容friend void goodGay::visit();public:Building();public:string m_SittingRoom; //客厅
private:string m_BedRoom;//卧室
};Building::Building()
{this-m_SittingRoom 客厅;this-m_BedRoom 卧室;
}goodGay::goodGay()
{building new Building;
}void goodGay::visit()
{cout 好基友正在访问 building-m_SittingRoom endl;cout 好基友正在访问 building-m_BedRoom endl;
}void goodGay::visit2()
{cout 好基友正在访问 building-m_SittingRoom endl;//cout 好基友正在访问 building-m_BedRoom endl;
}void test01()
{goodGay gg;gg.visit();}int main(){test01();return 0;
}1.5 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
1.5.1 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
class Person {
public:Person() {};Person(int a, int b){this-m_A a;this-m_B b;}//成员函数实现 号运算符重载Person operator(const Person p) {Person temp;temp.m_A this-m_A p.m_A;temp.m_B this-m_B p.m_B;return temp;}public:int m_A;int m_B;
};//全局函数实现 号运算符重载
//Person operator(const Person p1, const Person p2) {
// Person temp(0, 0);
// temp.m_A p1.m_A p2.m_A;
// temp.m_B p1.m_B p2.m_B;
// return temp;
//}//运算符重载 可以发生函数重载
Person operator(const Person p2, int val)
{Person temp;temp.m_A p2.m_A val;temp.m_B p2.m_B val;return temp;
}void test() {Person p1(10, 10);Person p2(20, 20);//成员函数方式Person p3 p2 p1; //相当于 p2.operaor(p1)cout mA: p3.m_A mB: p3.m_B endl;Person p4 p3 10; //相当于 operator(p3,10)cout mA: p4.m_A mB: p4.m_B endl;}int main() {test();return 0;
}总结1对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的 总结2不要滥用运算符重载 1.5.2 左移运算符重载
作用可以输出自定义数据类型
class Person {friend ostream operator(ostream out, Person p);public:Person(int a, int b){this-m_A a;this-m_B b;}//成员函数 实现不了 p cout 不是我们想要的效果//void operator(Person p){//}private:int m_A;int m_B;
};//全局函数实现左移重载
//ostream对象只能有一个
ostream operator(ostream out, Person p) {out a: p.m_A b: p.m_B;return out;
}void test() {Person p1(10, 20);cout p1 hello world endl; //链式编程
}int main() {test();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 1.5.3 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
class MyInteger {friend ostream operator(ostream out, MyInteger myint);public:MyInteger() {m_Num 0;}//前置MyInteger operator() {//先m_Num;//再返回return *this;}//后置MyInteger operator(int) {//先返回MyInteger temp *this; //记录当前本身的值然后让本身的值加1但是返回的是以前的值达到先返回后m_Num;return temp;}private:int m_Num;
};ostream operator(ostream out, MyInteger myint) {out myint.m_Num;return out;
}//前置 先 再返回
void test01() {MyInteger myInt;cout myInt endl;cout myInt endl;
}//后置 先返回 再
void test02() {MyInteger myInt;cout myInt endl;cout myInt endl;
}int main() {test01();//test02();return 0;
}总结 前置递增返回引用后置递增返回值 1.5.4 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
class Person
{
public:Person(int age){//将年龄数据开辟到堆区m_Age new int(age);}//重载赋值运算符 Person operator(Person p){if (m_Age ! NULL){delete m_Age;m_Age NULL;}//编译器提供的代码是浅拷贝//m_Age p.m_Age;//提供深拷贝 解决浅拷贝的问题m_Age new int(*p.m_Age);//返回自身return *this;}~Person(){if (m_Age ! NULL){delete m_Age;m_Age NULL;}}//年龄的指针int *m_Age;};void test01()
{Person p1(18);Person p2(20);Person p3(30);p3 p2 p1; //赋值操作cout p1的年龄为 *p1.m_Age endl;cout p2的年龄为 *p2.m_Age endl;cout p3的年龄为 *p3.m_Age endl;
}int main() {test01();//int a 10;//int b 20;//int c 30;//c b a;//cout a a endl;//cout b b endl;//cout c c endl;return 0;
}1.5.5 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
class Person
{
public:Person(string name, int age){this-m_Name name;this-m_Age age;};bool operator(Person p){if (this-m_Name p.m_Name this-m_Age p.m_Age){return true;}else{return false;}}bool operator!(Person p){if (this-m_Name p.m_Name this-m_Age p.m_Age){return false;}else{return true;}}string m_Name;int m_Age;
};void test01()
{//int a 0;//int b 0;Person a(孙悟空, 18);Person b(孙悟空, 18);if (a b){cout a和b相等 endl;}else{cout a和b不相等 endl;}if (a ! b){cout a和b不相等 endl;}else{cout a和b相等 endl;}
}int main() {test01();return 0;
}1.5.6 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
class MyPrint
{
public:void operator()(string text){cout text endl;}};
void test01()
{//重载的操作符 也称为仿函数MyPrint myFunc;myFunc(hello world);
}class MyAdd
{
public:int operator()(int v1, int v2){return v1 v2;}
};void test02()
{MyAdd add;int ret add(10, 10);cout ret ret endl;//匿名对象调用 cout MyAdd()(100,100) MyAdd()(100, 100) endl;
}int main() {test01();test02();return 0;
}1.6 继承
继承是面向对象三大特性之一
我们可以考虑利用继承的技术减少重复代码
1.6.1 继承的基本语法
例如我们看到很多网站中都有公共的头部公共的底部甚至公共的左侧列表只有中心内容不同
接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容看一下继承存在的意义以及好处
普通实现
//Java页面
class Java
{
public:void header(){cout 首页、公开课、登录、注册...公共头部 endl;}void footer(){cout 帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部) endl;}void left(){cout Java,Python,C...(公共分类列表) endl;}void content(){cout JAVA学科视频 endl;}
};
//Python页面
class Python
{
public:void header(){cout 首页、公开课、登录、注册...公共头部 endl;}void footer(){cout 帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部) endl;}void left(){cout Java,Python,C...(公共分类列表) endl;}void content(){cout Python学科视频 endl;}
};
//C页面
class CPP
{
public:void header(){cout 首页、公开课、登录、注册...公共头部 endl;}void footer(){cout 帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部) endl;}void left(){cout Java,Python,C...(公共分类列表) endl;}void content(){cout C学科视频 endl;}
};void test01()
{//Java页面cout Java下载视频页面如下 endl;Java ja;ja.header();ja.footer();ja.left();ja.content();cout -------------------- endl;//Python页面cout Python下载视频页面如下 endl;Python py;py.header();py.footer();py.left();py.content();cout -------------------- endl;//C页面cout C下载视频页面如下 endl;CPP cp;cp.header();cp.footer();cp.left();cp.content();}int main() {test01();return 0;
}继承实现
//公共页面
class BasePage
{
public:void header(){cout 首页、公开课、登录、注册...公共头部 endl;}void footer(){cout 帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部) endl;}void left(){cout Java,Python,C...(公共分类列表) endl;}};//Java页面
class Java : public BasePage
{
public:void content(){cout JAVA学科视频 endl;}
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
public:void content(){cout Python学科视频 endl;}
};
//C页面
class CPP : public BasePage
{
public:void content(){cout C学科视频 endl;}
};void test01()
{//Java页面cout Java下载视频页面如下 endl;Java ja;ja.header();ja.footer();ja.left();ja.content();cout -------------------- endl;//Python页面cout Python下载视频页面如下 endl;Python py;py.header();py.footer();py.left();py.content();cout -------------------- endl;//C页面cout C下载视频页面如下 endl;CPP cp;cp.header();cp.footer();cp.left();cp.content();}int main() {test01();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。
1.6.2 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
示例
class Base1
{
public: int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};//公共继承
class Son1 :public Base1
{
public:void func(){m_A; //可访问 public权限m_B; //可访问 protected权限//m_C; //不可访问}
};void myClass()
{Son1 s1;s1.m_A; //其他类只能访问到公共权限
}//保护继承
class Base2
{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};
class Son2:protected Base2
{
public:void func(){m_A; //可访问 protected权限m_B; //可访问 protected权限//m_C; //不可访问}
};
void myClass2()
{Son2 s;//s.m_A; //不可访问
}//私有继承
class Base3
{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};
class Son3:private Base3
{
public:void func(){m_A; //可访问 private权限m_B; //可访问 private权限//m_C; //不可访问}
};
class GrandSon3 :public Son3
{
public:void func(){//Son3是私有继承所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到//m_A;//m_B;//m_C;}
};1.6.3 继承中的对象模型
问题 从父类继承过来的成员哪些属于子类对象中
示例
class Base
{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C; //私有成员只是被隐藏了但是还是会继承下去
};//公共继承
class Son :public Base
{
public:int m_D;
};void test01()
{cout sizeof Son sizeof(Son) endl;
}int main() {test01();return 0;
}打开工具窗口后定位到当前CPP文件的盘符
然后输入 cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名 所属文件名 结论 父类中私有成员也是被子类继承下去了只是由编译器给隐藏后访问不到 1.6.4 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
class Base
{
public:Base(){cout Base构造函数! endl;}~Base(){cout Base析构函数! endl;}
};class Son : public Base
{
public:Son(){cout Son构造函数! endl;}~Son(){cout Son析构函数! endl;}};void test01()
{//继承中 先调用父类构造函数再调用子类构造函数析构顺序与构造相反Son s;
}int main() {test01();return 0;
}总结继承中 先调用父类构造函数再调用子类构造函数析构顺序与构造相反 1.6.5 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
class Base {
public:Base(){m_A 100;}void func(){cout Base - func()调用 endl;}void func(int a){cout Base - func(int a)调用 endl;}public:int m_A;
};class Son : public Base {
public:Son(){m_A 200;}//当子类与父类拥有同名的成员函数子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数//如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数需要加父类的作用域void func(){cout Son - func()调用 endl;}
public:int m_A;
};void test01()
{Son s;cout Son下的m_A s.m_A endl;cout Base下的m_A s.Base::m_A endl;s.func();s.Base::func();s.Base::func(10);}
int main() {test01();return EXIT_SUCCESS;
}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函数
1.6.6 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
class Base {
public:static void func(){cout Base - static void func() endl;}static void func(int a){cout Base - static void func(int a) endl;}static int m_A;
};int Base::m_A 100;class Son : public Base {
public:static void func(){cout Son - static void func() endl;}static int m_A;
};int Son::m_A 200;//同名成员属性
void test01()
{//通过对象访问cout 通过对象访问 endl;Son s;cout Son 下 m_A s.m_A endl;cout Base 下 m_A s.Base::m_A endl;//通过类名访问cout 通过类名访问 endl;cout Son 下 m_A Son::m_A endl;cout Base 下 m_A Son::Base::m_A endl;
}//同名成员函数
void test02()
{//通过对象访问cout 通过对象访问 endl;Son s;s.func();s.Base::func();cout 通过类名访问 endl;Son::func();Son::Base::func();//出现同名子类会隐藏掉父类中所有同名成员函数需要加作作用域访问Son::Base::func(100);
}
int main() {//test01();test02();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 1.6.7 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
示例
class Base1 {
public:Base1(){m_A 100;}
public:int m_A;
};class Base2 {
public:Base2(){m_A 200; //开始是m_B 不会出问题但是改为mA就会出现不明确}
public:int m_A;
};//语法class 子类继承方式 父类1 继承方式 父类2
class Son : public Base2, public Base1
{
public:Son(){m_C 300;m_D 400;}
public:int m_C;int m_D;
};//多继承容易产生成员同名的情况
//通过使用类名作用域可以区分调用哪一个基类的成员
void test01()
{Son s;cout sizeof Son sizeof(s) endl;cout s.Base1::m_A endl;cout s.Base2::m_A endl;
}int main() {test01();return 0;
}总结 多继承中如果父类中出现了同名情况子类使用时候要加作用域 1.6.8 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
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草泥马使用数据时就会产生二义性。草泥马继承自动物的数据继承了两份其实我们应该清楚这份数据我们只需要一份就可以。
示例
class Animal
{
public:int m_Age;
};//继承前加virtual关键字后变为虚继承
//此时公共的父类Animal称为虚基类
class Sheep : virtual public Animal {};
class Tuo : virtual public Animal {};
class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {};void test01()
{SheepTuo st;st.Sheep::m_Age 100;st.Tuo::m_Age 200;cout st.Sheep::m_Age st.Sheep::m_Age endl;cout st.Tuo::m_Age st.Tuo::m_Age endl;cout st.m_Age st.m_Age endl;
}int main() {test01();return 0;
}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菱形继承问题
1.7 多态
1.7.1 多态的基本概念
多态是C面向对象三大特性之一
多态分为两类
静态多态: 函数重载 和 运算符重载属于静态多态复用函数名动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态
静态多态和动态多态区别
静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址
下面通过案例进行讲解多态
class Animal
{
public://Speak函数就是虚函数//函数前面加上virtual关键字变成虚函数那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了。virtual void speak(){cout 动物在说话 endl;}
};class Cat :public Animal
{
public:void speak(){cout 小猫在说话 endl;}
};class Dog :public Animal
{
public:void speak(){cout 小狗在说话 endl;}};
//我们希望传入什么对象那么就调用什么对象的函数
//如果函数地址在编译阶段就能确定那么静态联编
//如果函数地址在运行阶段才能确定就是动态联编void DoSpeak(Animal animal)
{animal.speak();
}
//
//多态满足条件
//1、有继承关系
//2、子类重写父类中的虚函数
//多态使用
//父类指针或引用指向子类对象void test01()
{Cat cat;DoSpeak(cat);Dog dog;DoSpeak(dog);
}int main() {test01();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
1.7.2 多态案例一-计算器类
案例描述
分别利用普通写法和多态技术设计实现两个操作数进行运算的计算器类
多态的优点
代码组织结构清晰可读性强利于前期和后期的扩展以及维护
示例
//普通实现
class Calculator {
public:int getResult(string oper){if (oper ) {return m_Num1 m_Num2;}else if (oper -) {return m_Num1 - m_Num2;}else if (oper *) {return m_Num1 * m_Num2;}//如果要提供新的运算需要修改源码}
public:int m_Num1;int m_Num2;
};void test01()
{//普通实现测试Calculator c;c.m_Num1 10;c.m_Num2 10;cout c.m_Num1 c.m_Num2 c.getResult() endl;cout c.m_Num1 - c.m_Num2 c.getResult(-) endl;cout c.m_Num1 * c.m_Num2 c.getResult(*) endl;
}//多态实现
//抽象计算器类
//多态优点代码组织结构清晰可读性强利于前期和后期的扩展以及维护
class AbstractCalculator
{
public :virtual int getResult(){return 0;}int m_Num1;int m_Num2;
};//加法计算器
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:int getResult(){return m_Num1 m_Num2;}
};//减法计算器
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:int getResult(){return m_Num1 - m_Num2;}
};//乘法计算器
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:int getResult(){return m_Num1 * m_Num2;}
};void test02()
{//创建加法计算器AbstractCalculator *abc new AddCalculator;abc-m_Num1 10;abc-m_Num2 10;cout abc-m_Num1 abc-m_Num2 abc-getResult() endl;delete abc; //用完了记得销毁//创建减法计算器abc new SubCalculator;abc-m_Num1 10;abc-m_Num2 10;cout abc-m_Num1 - abc-m_Num2 abc-getResult() endl;delete abc; //创建乘法计算器abc new MulCalculator;abc-m_Num1 10;abc-m_Num2 10;cout abc-m_Num1 * abc-m_Num2 abc-getResult() endl;delete abc;
}int main() {//test01();test02();return 0;
}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 1.7.3 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否则也属于抽象类
示例
class Base
{
public://纯虚函数//类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类//抽象类无法实例化对象//子类必须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调用 endl;};
};void test01()
{Base * base NULL;//base new Base; // 错误抽象类无法实例化对象base new Son;base-func();delete base;//记得销毁
}int main() {test01();return 0;
}1.7.4 多态案例二-制作饮品
案例描述
制作饮品的大致流程为煮水 - 冲泡 - 倒入杯中 - 加入辅料
利用多态技术实现本案例提供抽象制作饮品基类提供子类制作咖啡和茶叶
示例
//抽象制作饮品
class AbstractDrinking {
public://烧水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;//规定流程void MakeDrink() {Boil();Brew();PourInCup();PutSomething();}
};//制作咖啡
class Coffee : public AbstractDrinking {
public://烧水virtual void Boil() {cout 煮农夫山泉! endl;}//冲泡virtual void Brew() {cout 冲泡咖啡! endl;}//倒入杯中virtual void PourInCup() {cout 将咖啡倒入杯中! endl;}//加入辅料virtual void PutSomething() {cout 加入牛奶! endl;}
};//制作茶水
class Tea : public AbstractDrinking {
public://烧水virtual void Boil() {cout 煮自来水! endl;}//冲泡virtual void Brew() {cout 冲泡茶叶! endl;}//倒入杯中virtual void PourInCup() {cout 将茶水倒入杯中! endl;}//加入辅料virtual void PutSomething() {cout 加入枸杞! endl;}
};//业务函数
void DoWork(AbstractDrinking* drink) {drink-MakeDrink();delete drink;
}void test01() {DoWork(new Coffee);cout -------------- endl;DoWork(new Tea);
}int main() {test01();return 0;
}1.7.5 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
class Animal {
public:Animal(){cout Animal 构造函数调用 endl;}virtual void Speak() 0;//析构函数加上virtual关键字变成虚析构函数//virtual ~Animal()//{// cout Animal虚析构函数调用 endl;//}virtual ~Animal() 0;
};Animal::~Animal()
{cout Animal 纯虚析构函数调用 endl;
}//和包含普通纯虚函数的类一样包含了纯虚析构函数的类也是一个抽象类。不能够被实例化。class Cat : public Animal {
public:Cat(string name){cout Cat构造函数调用 endl;m_Name new string(name);}virtual void Speak(){cout *m_Name 小猫在说话! endl;}~Cat(){cout Cat析构函数调用! endl;if (this-m_Name ! NULL) {delete m_Name;m_Name NULL;}}public:string *m_Name;
};void test01()
{Animal *animal new Cat(Tom);animal-Speak();//通过父类指针去释放会导致子类对象可能清理不干净造成内存泄漏//怎么解决给基类增加一个虚析构函数//虚析构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();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
1.7.6 多态案例三-电脑组装
案例描述
电脑主要组成部件为 CPU用于计算显卡用于显示内存条用于存储
将每个零件封装出抽象基类并且提供不同的厂商生产不同的零件例如Intel厂商和Lenovo厂商
创建电脑类提供让电脑工作的函数并且调用每个零件工作的接口
测试时组装三台不同的电脑进行工作
示例
#includeiostream
using namespace std;//抽象CPU类
class CPU
{
public://抽象的计算函数virtual void calculate() 0;
};//抽象显卡类
class VideoCard
{
public://抽象的显示函数virtual void display() 0;
};//抽象内存条类
class Memory
{
public://抽象的存储函数virtual void storage() 0;
};//电脑类
class Computer
{
public:Computer(CPU * cpu, VideoCard * vc, Memory * mem){m_cpu cpu;m_vc vc;m_mem mem;}//提供工作的函数void work(){//让零件工作起来调用接口m_cpu-calculate();m_vc-display();m_mem-storage();}//提供析构函数 释放3个电脑零件~Computer(){//释放CPU零件if (m_cpu ! NULL){delete m_cpu;m_cpu NULL;}//释放显卡零件if (m_vc ! NULL){delete m_vc;m_vc NULL;}//释放内存条零件if (m_mem ! NULL){delete m_mem;m_mem NULL;}}private:CPU * m_cpu; //CPU的零件指针VideoCard * m_vc; //显卡零件指针Memory * m_mem; //内存条零件指针
};//具体厂商
//Intel厂商
class IntelCPU :public CPU
{
public:virtual void calculate(){cout Intel的CPU开始计算了 endl;}
};class IntelVideoCard :public VideoCard
{
public:virtual void display(){cout Intel的显卡开始显示了 endl;}
};class IntelMemory :public Memory
{
public:virtual void storage(){cout Intel的内存条开始存储了 endl;}
};//Lenovo厂商
class LenovoCPU :public CPU
{
public:virtual void calculate(){cout Lenovo的CPU开始计算了 endl;}
};class LenovoVideoCard :public VideoCard
{
public:virtual void display(){cout Lenovo的显卡开始显示了 endl;}
};class LenovoMemory :public Memory
{
public:virtual void storage(){cout Lenovo的内存条开始存储了 endl;}
};void test01()
{//第一台电脑零件CPU * intelCpu new IntelCPU;VideoCard * intelCard new IntelVideoCard;Memory * intelMem new IntelMemory;cout 第一台电脑开始工作 endl;//创建第一台电脑Computer * computer1 new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem);computer1-work();delete computer1;cout ----------------------- endl;cout 第二台电脑开始工作 endl;//第二台电脑组装Computer * computer2 new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);;computer2-work();delete computer2;cout ----------------------- endl;cout 第三台电脑开始工作 endl;//第三台电脑组装Computer * computer3 new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);;computer3-work();delete computer3;}
