C++核心高级编程 --- 4.类和对象

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第四章：

4.类和对象

C++面对对象的三大特征：封装、继承、多态

4.1 封装
4.1.1 封装的意义

  • 将属性和行为作为一个整体，常用来表现生活中的事物

  • 将属性和行为加以权限以便进行控制

语法结构：class 类名 { 访问权限: 属性 / 行为 };

#include <iostream>
using namespace std;

const int PI = 3.14;

class Circle
{
    //访问权限
    //public - 公共权限
public:

    //属性
    //半径
    int m_r;

    //行为
    //计算圆的面积
    double calculateCircleArea()
    {
        return PI * (m_r * m_r);
    }

};

int main()
{
    //创建一个具体的圆(对象)
    Circle c1;
    //对圆(对象)的属性进行赋值操作
    c1.m_r = 3;

    cout << "半径为" << c1.m_r << "的面积为" << c1.calculateCircleArea() << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Student
{
public:
    void getID(int id)
    {
        m_id = id;
    }

    void getName(string name)
    {
        m_name = name;
    }

    void getAge(int age)
    {
        m_age = age;
    }

    void showStudent()
    {
        cout << m_name << "学号是" << m_id << "年龄是" << m_age << endl;
    }

public:
    int m_id;
    string m_name;
    int m_age;
};
int main()
{
    Student s1;
    s1.getID(123456);
    s1.getName("小明");
    s1.getAge(18);
    s1.showStudent();
    system("pause");
    return 0;
}

三种访问权限：

  1. public 公共权限

  2. protected 保护权限

  3. private 私有权限

#include <iostream>
using namespace std;

// public    - 类内可访问，类外可访问
// protected - 类内可访问，类外不可访问
// private   - 类内可访问，类外不可访问


class Person
{
public:
    string m_Name;
protected:
    string m_Phone;
private:
    string m_Password;

public:
    void func()
    {
        m_Name = "小红";
        m_Phone = "HW";
        m_Password = "ABC123";
    }
};

int main()
{
    Person p1;
    p1.m_Name = "小明";
    p1.m_Phone = "HW";        //报错,protected类外不可访问
    p1.m_Password = "abc123"; //报错,private类外不可访问
    system("pause");
    return 0;
}
4.1.2 struct与class的区别

默认访问权限不同：

  • struct默认权限为公共

  • class 默认权限为私有

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct Person1
{
    string m_Name;
};

class Person2
{
    string m_Name;
};

int main()
{
    Person1 p1;
    p1.m_Name = "小明";

    Person2 p2;
    p2.m_Name = "小红"; //报错
    system("pause");
    return 0;
}
4.2 对象的初始化和清理
4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化和清理是两个重要的安全问题：

  1. 一个对象或变量没有初始状态，对于其使用后的结果是未知的。

  2. 使用完一个对象或变量，没及时清理会造成一定的安全问题。

在C++中使用构造函数和析构函数来解决以上问题，如果我们不提供构造和析构函数，编译器会提供构造函数和析构函数(空实现)。

  • 构造函数：作用于创建对象时对对象的成员属性进行赋值，构造函数有编译器自动调用，无需手动调用。

  • 析构函数：作用于在对象销毁前系统自动调用，进行清理工作。

构造函数语法结构：类名(){}

  1. 无返回值，无需写void

  2. 函数名和类型相同

  3. 可以有参数，因此可发生重载

  4. 程序在调用对象时会自动调用，无序手动调用，指挥调用一次

析构函数语法结构：~类名(){}

  1. 无返回值，无需写void

  2. 函数名于类名相同，在名称前加上符号~

  3. 不可有参数，由此不可发生重载

  4. 程序在对象销毁前会自动调用，无序手动调用，只会调用一次。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student()
    {
        cout << "Student的构造函数调用" << endl;
    }

    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }
};

void test()
{
    Student s;
}

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

在这里插入图片描述

4.2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式：

  • 参数分为：有参构造和无参构造

  • 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

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student()
    {
        cout << "Student的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Student(int a)
    {
        age = a;
        cout << "Student的有参构造函数调用" << endl;
    }
    Student(const Student& s)
    {
        age = s.age;
        cout << "Student的拷贝构造函数调用" << endl;
    }
    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }
    int age;
};

void test()
{
    //1.括号法
    //Student s1();   //调用默认构造函数时，不要加(),编译器会认为是一个函数的声明 
    Student s1;       //默认构造函数调用
    Student s2(18);   //有参构造函数调用
    Student s3(s2);   //拷贝构造函数调用
    cout << "s2的年龄是" << s2.age << endl;
    cout << "s3的年龄是" << s3.age << endl;

    //2.显示法
    Student s4;
    Student s5 = Student(19);
    Student s6 = Student(s5);
    //Student(20);    //匿名对象，当前行执行结束后，系统自动回收掉。
    //Student(s6);      //不要用拷贝构造函数，初始化匿名对象，编译器会认为Student(s5）= Student s5；
    // 
    //3.隐式转换法
    Student s7 = 17;  //相当于Student s7 = Student(17)
    Student s8 = s7;
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}
4.2.3 拷贝构造函数调用时机

三种情况：

  • 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新的对象

  • 值传递的方式给函数参数传值

  • 以值方式返回局部对象

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student()
    {
        cout << "Student的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Student(int age)
    {
        cout << "Student的有参构造函数调用" << endl;
        m_age = age;
    }
    Student(const Student& s)
    {
        cout << "Student的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_age = s.m_age;
    }
    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构构造函数调用" << endl;
    }


    int m_age;
};

//使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新的对象
void test01()
{
    Student s1(18);
    Student s2(s1);

    cout << "s2的年龄是" << s2.m_age << endl;
}

void Work1( Student s)
{

}
//值传递的方式给函数参数传值
void test02()
{
    Student s3;
    Work1(s3);
}

Student work2()
{
    Student s5;
    cout << &s5 << endl;
    return s5;
}

//以值方式返回局部对象
void test03()
{
    Student s4 = work2();
    cout << &s4 << 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++编译器中至少会给一个类添加三个函数：

  • 默认构造函数(无参，函数体为空)

  • 默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

  • 默认析构函数(无参，函数体为空)

调用规则：

  1. 如果用户定义了有参构造函数，C++将不会提供默认无参构造函数，但会提供默认拷贝构造函数。

  2. 如果用户定义了拷贝构造函数，C++将不会提供其他的构造函数。

//如果用户定义了有参构造函数，C++将不会提供默认无参构造函数，但会提供默认拷贝构造函数。
#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student()
    {
        cout << "Student的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Student(int age)
    {
        cout << "Student的有参构造函数调用" << endl;
        m_age = age;
    }
    /*Student(const Student& s)
    {
        cout << "Student的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_age = s.m_age;
    }*/
    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }

    int m_age;
};

void test01()
{
    Student s1;
    s1.m_age = 18;
    Student s2(s1);
    cout << "s2的年龄是：" << s2.m_age << endl;
}

//void test02()
//{
//    Student s3(20);
//    Student s4(s3);
//    cout << "s4的年龄是" << s4.m_age << endl;
//}

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

在这里插入图片描述

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    /*Student()
    {
        cout << "Student的默认构造函数调用" << endl;
    }*/
    Student(int age)
    {
        cout << "Student的有参构造函数调用" << endl;
        m_age = age;
    }
    Student(const Student& s)
    {
        cout << "Student的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_age = s.m_age;
    }
    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }

    int m_age;
};

//void test01()
//{
//    Student s1;
//    s1.m_age = 18;
//    Student s2(s1);
//    cout << "s2的年龄是：" << s2.m_age << endl;
//}

void test02()
{
    Student s3(20);
    Student s4(s3);
    cout << "s4的年龄是" << s4.m_age << endl;
}

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

在这里插入图片描述

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：赋值拷贝操作

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student()
    {
        cout << "Student的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Student(int age, int weight)
    {
        m_age = age;
        m_weight = new int(weight);
        cout << "Student的有参构造函数调用" << endl;
    }
    Student(const Student& s)
    {
        cout << "Student的拷贝构造函数调用" << endl;
        m_age = s.m_age;
        m_weight = new int(*s.m_weight);
    }
    ~Student()
    {
        if (m_weight != NULL)
        {
            delete m_weight;
            m_weight = NULL;
        }
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }
    int m_age;
    int* m_weight;
};

void test01()
{
    Student s1(18, 120);
    cout << "s1的年龄是" << s1.m_age << ",体重是：" << *s1.m_weight << endl;
    Student s2(s1);
    cout << "s2的年龄是" << s2.m_age << ",体重是：" << *s2.m_weight << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.2.6 初始化列表

作用：初始化属性

语法结构：构造函数():属性1(值1), 属性2(值2)…{}

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student():m_age(18),m_height(180)
    {

    }
    Student(int age, int height) :m_age(age), m_height(height)
    {

    }
    int m_age;
    int m_height;
};

void test01()
{
    Student s1;
    cout << "s1的年龄是" << s1.m_age << endl;
    cout << "s1的身高是" << s1.m_height << endl;

    Student s2(20,175);
    cout << "s2的年龄是" << s2.m_age << endl;
    cout << "s2的身高是" << s2.m_height << endl;
}

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

在这里插入图片描述

4.2.7 类对象作为类成员

C++的类中成员可以是另一个类的对象，称该成员为对象成员。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Phone
{
public:

    Phone(string pName)
    {
        m_PName = pName;
        cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
    }

    ~Phone()
    {
        cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
    }

    string m_PName;
};

class Student
{
public:
    Student(string name, string pName):m_Name(name), m_Phone(pName)
    {
    /*    m_Name = name;
        m_Phone = pName;*/
        cout << "Student的构造函数调用" << endl;
    }

    ~Student()
    {
        cout << "Student的析构函数调用" << endl;
    }
    string m_Name;
    Phone m_Phone;
};

void test01()
{
    Student s1("小明", "HW");
    cout << s1.m_Name << "使用" << s1.m_Phone.m_PName << "手机" << endl;
}

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

在这里插入图片描述

总结：当其他类对象作为本类成员时，构造时先构造类对象，再构造自身，析构的顺序与构造相反。

4.2.8 静态成员

在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员。

分类：

  • 静态成员变量

      所有对象共享同一份数据

  在编译阶段时分配内存

  类内声明，类外初始化

  • 静态成员函数
    所有对象共享同个函数
    静态成员函数只能访问静态成员变量

静态成员变量：

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    static int m_A;

private:
    static int m_B;
};

int Student::m_A = 10;
int Student::m_B = 20;

void test01()
{
    //静态成员变量两种访问方式

    //通过对象
    Student s1;
    s1.m_A = 100;
    cout << "s1的m_A值为：" << s1.m_A << endl;
    Student s2;
    s2.m_A = 200;
    cout << "s1的m_A值为：" << s1.m_A << endl; //共享同一份数据
    cout << "s2的m_A值为：" << s2.m_A << endl;

    //通过类名
    cout << "s1的m_A值为：" << Student::m_A << endl;
    cout << "s2的m_A值为：" << Student::m_A << endl;
}

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

静态成员函数：

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    static void func()
    {
        m_A = 10; //静态成员函数可访问静态成员变量
        //m_B = 20; //报错，静态成员函数不可访问非静态成员变量
        cout << "statc void func函数的调用" << endl;
    }
private:
    static void func2()
    {
        m_A = 10;
        //m_B = 20;
        cout << "statc void func2函数的调用" << endl;
    }
public:
    static int m_A;
    int m_B;
};

int Student::m_A = 10;
//int Student::m_B = 20; //报错，非静态成员变量不可在类外定义

void test01()
{
    //通过对象访问
    Student s1;
    s1.func();

    //通过类名访问
    Student::func();

    //Student::func2(); //报错，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，只有非静态成员变量才属于类的对象上。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
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 属于类的对象上

    void func2(){}  //静态成员变量 不属于类的对象上
};

void test01()
{
    Student s1;
    cout << sizeof(s1) << endl;
}

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

补充：空对象占用内存空间为1，C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，以便区分对象占用内存的位置。

4.3.2 this指针

定义：this指针指向被调用的成员函数所属的对象，隐含每一个非静态成员函数内的一种指针。

作用：

  • 当形参和成员变量同名时，可用this指针来进行区分

  • 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可用return *this

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student(int age)
    {
        //当形参和成员变量同名时，可用this指针来进行区分
        this->age = age;
    }
    Student& stuAddAge(Student &s)
    {
        this->age += s.age;
        //在类的非静态成员函数中返回对象本身，可用return *this
        return *this;
    }
    int age;
};

void test01()
{
    Student s1(18);
    cout << "s1的年龄是" << s1.age << endl; //s1的年龄是18
    Student s2(20); 
    s2.stuAddAge(s1);
    cout << "s2的年龄是" << s2.age << endl; //s2的年龄是38

}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.3.3 空指针访问成员函数
#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    void showClassName()
    {
        cout << "This is Student" << endl;
    }
    void showClassAge()
    {
        if (this == NULL)
            return;
        //如果没有if判断的话会报错，因为传入的指针为NULL
        cout << "m_age = " << this->m_age << endl;
    }
    int m_age;
};

void test01()
{
    Student* s = NULL;
    s->showClassName();
    s->showClassAge();
}

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

补充：空指针是可以调用成员函数的，但要注意是否用到this指针，用到的话需要加以判断来保证代码的健壮性。

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

  • 成员函数后加上const后，称该函数为常函数

  • 常函数内不可修改成员的属性

  • 成员属性声明时加上关键字mutable后，在常函数依旧可修改

常对象：

  • 声明对象前加上const后，称该对象为常对象

  • 常对象只能调用常函数

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    //this指针本质上是一个指针常量，指针的指向是不可修改的
    //在成员函数后加上const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可被修改
    //const Student * const this
    void modifyStudent() const
    {
        //this->m_A = 100; //报错
        this->m_B = 200;
        //this = NULL; //this指针不能修改指针的指向
    }
    void func()
    {
        cout << "This is func" << endl;
    }
    int m_A;
    mutable int m_B;   //特殊变量，即使在常函数中，也可修改
};

void test01()
{
    Student s;
    s.modifyStudent();
}

//常对象
void test02()
{
    const Student s2; //常对象
    //s2.m_A = 100;     //报错
    s2.m_B = 200;
    s2.modifyStudent();
    //s2.func();        //报错，常对象只能调用常函数,不能调用普通成员函数，普通成员函数可以修改属性
}

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

作用：让一个函数或类访问另一个类中私有成员。

关键字：friend

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 <iostream>
using namespace std;

class House
{
    friend void Visit(House* house);
public:
    House()
    {
        m_LivingRoom = "客厅";
        m_BedRoom = "卧室";
    }
public:
    string m_LivingRoom;
private:
    string m_BedRoom;
};

void Visit(House* house)
{
    cout << "正在参观" << house->m_LivingRoom << endl;
    cout << "正在参观" << house->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
    House h;
    Visit(&h);
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.4.2 类做友元
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class House;
class goodfriend
{
public:
    goodfriend();
    void visit();

private:
    House* house;

};

class House
{
    friend class goodfriend;

public:
    House();

public:
    string m_LivingRoom;
private:
    string m_BedRoom;
};

House::House()
{
    this->m_LivingRoom = "客厅";
    this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodfriend::goodfriend()
{
    house = new House;
}

void goodfriend::visit()
{
    cout << "正在参观" << house->m_LivingRoom << endl;
    cout << "正在参观" << house->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
    goodfriend gf;
    gf.visit();
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.4.3 成员函数做友元
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class House;
class goodfriend
{
public:
    goodfriend();
    void visit();
    void visit2();

private:
    House* house;

};

class House
{
    friend void goodfriend::visit();

public:
    House();

public:
    string m_LivingRoom;
private:
    string m_BedRoom;
};

House::House()
{
    this->m_LivingRoom = "客厅";
    this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodfriend::goodfriend()
{
    house = new House;
}

void goodfriend::visit()
{
    cout << "正在参观" << house->m_LivingRoom << endl;
    cout << "正在参观" << house->m_BedRoom << endl;
}

void goodfriend::visit2()
{
    cout << "正在参观" << house->m_LivingRoom << endl;
    //cout << "正在参观" << house->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
    goodfriend gf;
    gf.visit();
    gf.visit2();
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.5 运算符重载

作用：对已有的运算符进行重新定义，赋予另一种功能，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

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    //成员函数加号运算符重载
    /*Student operator+(Student& s)
    {
        Student temp;
        temp.m_A = this->m_A + s.m_A;
        temp.m_B = this->m_B + s.m_B;
        return temp;
    }*/
    int m_A;
    int m_B;
};

//全局函数加号运算符重载
Student operator+(Student& s1, Student& s2)
{
    Student temp;
    temp.m_A = s1.m_A + s2.m_A;
    temp.m_B = s1.m_B + s2.m_B;
    return temp;
}

//函数重载
Student operator+(Student& s, int val)
{
    Student temp;
    temp.m_A = s.m_A + val;
    temp.m_B = s.m_B + val;
    return temp;
}

void test01()
{
    Student s1;
    s1.m_A = 10;
    s1.m_B = 20;
    Student s2;
    s2.m_A = 10;
    s2.m_B = 20;

    Student s3 = s1 + s2;
    Student s4 = s1 + 10;
    //成员函数本质调用
    //Student s3 = s1.operator+(s2);
    //全局函数本质调用
    //Student s3 = operator+(s1, s3);

    cout << "s3 - m_A = " << s3.m_A << endl;
    cout << "s3 - m_B = " << s3.m_B << endl;
    cout << "s4 - m_A = " << s4.m_A << endl;
    cout << "s4 - m_B = " << s4.m_B << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.5.2 左移运算符重载

作用：可输出自定义数据类型。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, Student& s);
public:
    Student(int a, int b)
    {
        m_A = a;
        m_B = b;
    }

private:
    int m_A;
    int m_B;
};

//使用成员函数重载左移运算符 s1.operator<<(cout) s1 << cout，但无法实现，因为cout在左侧
//只能使用全局函数重载左移运算符
//全局函数重载调用本质 operator<< (cout , p)  cout << p
ostream& operator<<(ostream &cout, Student &s)
{
    cout << "m_A = " << s.m_A << " " << "m_B = " << s.m_B << endl;
    return cout;
}

void test01()
{
    Student s1(10, 20);

    cout << s1 << endl;
    cout << "hello C++" << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.5.3 递增运算符重载

作用：实现自己的整型数据。

#include <iostream>
using namespace std;

class MyIntData                        
{
    friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyIntData myInt);
public:
    MyIntData()
    {
        m_Num = 0;
    }

    //前置++
    MyIntData& operator++()
    {
        m_Num++;
        return *this; //将自身返回
    }

    //后置++
    MyIntData operator++(int)
    {
        MyIntData temp = *this; //先记录当前结果
        m_Num++;                //递增
        return temp;            //将记录结果返回
    }
private:
    int m_Num;
};

ostream& operator<<(ostream& cout, MyIntData myInt)
{
    cout << myInt.m_Num;
    return cout;
}

void test01()
{
    MyIntData myInt;
    cout << ++myInt << endl;
    cout << myInt << endl;
}

void test02()
{
    MyIntData myInt2;
    cout << myInt2++ << endl;
    cout << myInt2 << endl;
}

int main()
{
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}
4.5.4 赋值运算符重载

C++编译器至少给一个类添加了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

类中有属性指向堆区，赋值操作时也会出现深浅拷贝问题。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student(int age)
    {
        m_Age = new int(age);
    }
    ~Student()
    {
        if (m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
    }
    Student& operator=(Student& s)
    {
        if (m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
        m_Age = new int(*s.m_Age);
        return *this;
    }
    int *m_Age;
};

void test01()
{
    Student s1(18);
    Student s2(20);
    Student s3(19);
    s1 = s2 = s3;
    cout << "s1的年龄是：" << *s1.m_Age << endl;
    cout << "s2的年龄是：" << *s2.m_Age << endl;
    cout << "s3的年龄是：" << *s2.m_Age << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.5.5 关系运算符重载

作用：可让两个自定义类型对象进行比较操作。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Student
{
public:
    Student(string name, int age)
    {
        m_Name = name;
        m_Age = age;
    }

    bool operator==(Student& s)
    {
        if (this->m_Age == s.m_Age && this->m_Name == s.m_Name)
            return true;
        return false;
    }
    bool operator!=(Student& s)
    {
        if (this->m_Age == s.m_Age && this->m_Name == s.m_Name)
            return false;
        return true;
    }

    string m_Name;
    int m_Age;
};

void test01()
{
    Student s1("小明", 18);
    Student s2("小红", 18);
    if (s1 == s2)
    {
        cout << "s1 = s2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "s1 != s2" << endl;
    }
    if (s1 != s2)
    {
        cout << "s1 != s2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "s1 = s2" << 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()也可重载

  • 重载后使用的方式极其像函数的调用方式，因此称为仿函数

  • 仿函数无固定写法，比较灵活

#include <iostream>
using namespace std;

class Printf
{
public:
    void operator()(string test)
    {
        cout << test << endl;
    }
};

void Printf02(string test)
{
    cout << test << endl;
}

class numAdd
{
public:
    int operator()(int value1, int value2)
    {
        return value1 + value2;
    }
};

void test01()
{
    Printf p;
    p("Hello C++");  //仿函数
    Printf02("Hello C++");
}

void test02()
{
    numAdd a;
    int result = a(10, 20);
    cout << "result = " << result << endl;
    cout << " numAdd()(20, 20) = " << numAdd()(20, 20) << endl; //匿名对象调用

}

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。

类与类存在着特殊的关系：

在这里插入图片描述

下级成员不仅有上一级的共性，还会有自己的特性，利用继承技术，可减少重复代码。

4.6.1 继承基本语法

语法结构：class 子类 : 继承方式 父类

#include <iostream>
using namespace std;

class BasePage
{
public:
    void top()
    {
        cout << "欢迎来到abc线上购物中心" << endl;
    }
    void left()
    {
        cout << "Shoes、Water、Paper、Clothes...(公共分类列表)" << endl;
    }
    void bottom()
    {
        cout << "服务中心、购物指导、联系我们...(公共底部)" << endl;
    }
};

class Shoes :public BasePage
{
public:
    void conter()
    {
        cout << "You can buy shoes" << endl;
    }
};

class Water :public BasePage
{
public:
    void conter()
    {
        cout << "You can buy water" << endl;
    }
};

class Paper :public BasePage
{
public:
    void conter()
    {
        cout << "You can buy paper" << endl;
    }
};

class Clothes :public BasePage
{
public:
    void conter()
    {
        cout << "You can buy clothes" << endl;
    }
};

void test01()
{
    cout << "鞋子购买页面如下：" << endl;
    Shoes sh;
    sh.top();
    sh.bottom();
    sh.left();
    sh.conter();
    cout << "--------------------" << endl;
    cout << "矿泉水购买页面如下：" << endl;
    Water wt;
    wt.top();
    wt.bottom();
    wt.left();
    wt.conter();
    cout << "--------------------" << endl;
    cout << "纸巾购买页面如下：" << endl;
    Paper pr;
    pr.top();
    pr.bottom();
    pr.left();
    pr.conter();
    cout << "--------------------" << endl;
    cout << "衣服购买页面如下：" << endl;
    Clothes cl;
    cl.top();
    cl.bottom();
    cl.left();
    cl.conter();
}

int main()
{
    test01();
    return 0;
}

补充：

  • 子类也称派生类

  • 父类也称基类

派生类成员含两大部分：

  1. 从积累继承过来的

  2. 自己增加的成员

基类继承来的成员体现其共性，新增成员体现其个性。

4.6.2 继承方式

继承语法结构：class 子类 : 继承方式 父类

三种继承方式：

  • 公共继承

  • 保护继承

  • 私有继承

在这里插入图片描述

#include <iostream>
using namespace std;

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

class Son1 :public Father
{
public:
    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 = 20; //父类中的保护权限成员，到子类依然是保护权限
        //m_C = 30; //报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class Son2 :protected Father
{
public:
    void func()
    {
        m_A = 10;    //父类中的公共权限成员，到子类变保护权限
        m_B = 20;    //父类中的保护权限成员，到子类依然是保护权限
        //m_C = 30;  //报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class Son3 :private Father
{
public:
    void func()
    {
        m_A = 10;      //父类中的公共权限成员，到子类变私有权限
        m_B = 20;      //父类中的保护权限成员，到子类变私有权限
        //m_C = 30;      报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class GrandSon :public Son3
{
public:
    void func()
    {
        //m_A = 10;      //报错，m_A变为私有权限，访问不到
        //m_B = 20;      //报错，m_B变为私有权限，访问不到
    }
};

void test01()
{
    Son1 s1;
    s1.m_A = 10;
    //s1.m_B = 20;  //报错，m_B是保护权限，类外访问不到

    Son2 s2;
    //s2.m_A = 10;   //报错，m_A是保护权限，类外访问不到
    //s2.m_B = 20;   //报错，m_B是保护权限，类外访问不到

    Son3 s3;
    //s3.m_A = 10;   //报错，m_A是私有权限，类外访问不到
    //s3.m_B = 20;     //报错，m_B是私有权限，类外访问不到
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}#include <iostream>
using namespace std;

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

class Son1 :public Father
{
public:
    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 = 20; //父类中的保护权限成员，到子类依然是保护权限
        //m_C = 30; //报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class Son2 :protected Father
{
public:
    void func()
    {
        m_A = 10;    //父类中的公共权限成员，到子类变保护权限
        m_B = 20;    //父类中的保护权限成员，到子类依然是保护权限
        //m_C = 30;  //报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class Son3 :private Father
{
public:
    void func()
    {
        m_A = 10;      //父类中的公共权限成员，到子类变私有权限
        m_B = 20;      //父类中的保护权限成员，到子类变私有权限
        //m_C = 30;      报错，父类中的私有权限成员，子类没权限访问
    }
};

class GrandSon :public Son3
{
public:
    void func()
    {
        //m_A = 10;      //报错，m_A变为私有权限，访问不到
        //m_B = 20;      //报错，m_B变为私有权限，访问不到
    }
};

void test01()
{
    Son1 s1;
    s1.m_A = 10;
    //s1.m_B = 20;  //报错，m_B是保护权限，类外访问不到

    Son2 s2;
    //s2.m_A = 10;   //报错，m_A是保护权限，类外访问不到
    //s2.m_B = 20;   //报错，m_B是保护权限，类外访问不到

    Son3 s3;
    //s3.m_A = 10;   //报错，m_A是私有权限，类外访问不到
    //s3.m_B = 20;     //报错，m_B是私有权限，类外访问不到
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.6.3 继承中的对象模型

从父类继承过来的成员，哪些是属于子类对象中呢?

#include <iostream>
using namespace std;

class Father
{
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son : public Father
{
public:
    int d;
};

void test01()
{
    //父类中的所有非静态成员属性都被被子类所继承下去
    //父类中的私有成员属性也会被继承下去，只是被编译器隐藏了，因此访问不到
    cout << "sizeof(Son)的结果为" << sizeof(Son) << endl; //16
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.6.4 继承中构造和析构顺序

子类在继承父类后，创建子类对象，也会调用父类的构造函数。

#include <iostream>
using namespace std;

class Father
{
public:
    Father()
    {
        cout << "Father的构造函数调用" << endl;
    }
    ~Father()
    {
        cout << "Father的析构函数调用" << endl;
    }
};

class Son : public Father
{
public:
    Son()
    {
        cout << "Son的构造函数调用" << endl;
    }
    ~Son()
    {
        cout << "Son的析构函数调用" << endl;
    }
};

void test01()
{
    Son s1;
}

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

在这里插入图片描述

总结：先构造父类，再构造子类，析构的顺序跟构造相反。

4.6.5 继承同名成员处理方式

子类与父类中有同名的成员，怎样通过子类对象，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 加作用域即可

#include <iostream>
using namespace std;

class Father
{
public:
    Father()
    {
        m_A = 10;
    }
    void func()
    {
        cout << "Father - func调用" << endl;
    }
    void func(int )
    {
        cout << "Father - func(int)调用" << endl;
    }
    int m_A;
};

class Son :public Father
{
public:
    Son()
    {
        m_A = 20;
    }
    void func()
    {
        cout << "Son - func调用" << endl;
    }
    int m_A;
};

void test01()
{
    Son s1;
    cout << "s1 m_A = " << s1.m_A << endl;
    cout << "Father m_A = " << s1.Father::m_A << endl;

    Son s2;
    s2.func();
    s2.Father::func();
    //s2.func(30)  //报错
    //子类中如果出现与父类同名的成员函数，子类会将父类中的所有同名成员函数隐藏
}

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

总结：子类对象可直接访问子类中同名成员，子类对象加上作用域可访问到父类同名成员，当子类与父类有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可访问到父类中同名函数。

4.6.6 继承同名静态成员处理方式

继承中同名的静态成员怎样在子类对象上进行访问呢？

静态成员与非静态成员出现同名的情况，处理方式一样

  • 访问子类同名成员 直接访问即可

  • 访问父类同名成员 加作用域即可

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
    static int m_A;
    static void func()
    {
        cout << "Base - static void func调用" << endl;
    }
    static void func(int)
    {
        cout << "Son - static void func(int)调用" << endl;
    }
};
int Base::m_A = 10; //类外初始化

class Son :public Base
{
public:
    static int m_A;
    static void func()
    {
        cout << "Son - static void func调用" << endl;
    }
};
int Son::m_A = 20;

//同名静态成员属性
void test01()
{
    //通过对象访问
    Son s1;
    cout << "s1 m_A = "  << s1.m_A << endl;
    cout << "Base m_A = " << s1.Base::m_A << endl;

    //通过类名访问
    cout << "s1 m_A = " << Son::m_A << endl;
    cout << "Base m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}


//同名静态成员函数
void test02()
{
    //通过对象访问
    Son s2;
    s2.func();
    s2.Base::func();

    //通过类名访问
    Son::func();
    Son::Base::func();
    Son::Base::func(10);

}

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

总结：非静态成员有两种访问方式，对象访问和类名访问。

4.6.7 多继承语法

在C++中允许一个类继承一个类

语法结构：class 子类 : 继承方式 父类1, 继承方式 父类2…

#include <iostream>
using namespace std;

class Base1
{
public:
    Base1()
    {
        m_A = 10;
    }
    int m_A;
};

class Base2
{
public:
    Base2()
    {
        m_A = 20;
    }
    int m_A;
};

class Son :public Base1, public Base2
{
public:
    Son()
    {
        m_B = 30;
        m_C = 40;
    }
    int m_B;
    int m_C;
};

void test01()
{
    Son s1;
    cout << "sizeof(Son) = " << sizeof(Son) << endl;
    //父类中出现同名成员，需加作用域区分
    cout << "Base1 m_A = " << s1.Base1::m_A << endl;
    cout << "Base2 m_A = " << s1.Base2::m_A << endl;
}

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

在这里插入图片描述

4.6.8 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这两个派生类

在这里插入图片描述

1.羊继承了动物的数据，驼也继承了动物的数据，羊驼使用数据时，会产生二义性。

2.羊驼继承动物的数据两份，其实该数据只需要一份即可。

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal
{
public :
    int m_Age;
};

class Sheep :virtual public  Animal //加上关键字virtual变成虚继承
{

};
//Animal类称为虚基类
class Camel :virtual public Animal  //加上关键字virtual变成虚继承
{

};

class SheepCamel :public Sheep, public Camel
{

};

void test01()
{
    SheepCamel sc;
    sc.Sheep::m_Age = 18;
    sc.Camel::m_Age = 18;
    //菱形继承，两个父类拥有相同数据，需加作用域区分
    cout << "sc.Sheep::m_Age = " << sc.Sheep::m_Age << endl;
    cout << "sc.Camel::m_Age = " << sc.Camel::m_Age << endl;
    cout << "sc.m_Age = " << sc.m_Age << endl;
    //菱形继承导致数据有两份，资源浪费，可使用虚继承来解决该问题 
}

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

在这里插入图片描述

4.7 多态

多态的优点：

  • 代码组织结构清晰

  • 可读性强

  • 利于前后期的扩展及维护

多态使用条件：父类指针或引用指向子类对象。

4.7.1 多态基本概念

多态是C++面向对象三大特征之一

多态分两类：

  • 静态多态：函数重载与运算符重载属于静态多态，复用函数名

  • 动态多态：派生类与虚函数实现运行时多态

静态多态与动态多态区别:

  • 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

//静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址
#include <iostream>
using namespace std;

class Afternoon 
{
public:
    void Drink()
    {
        cout << "Water" << endl;
    }
};

class Person1 :public Afternoon
{
public:
    void Drink()
    {
        cout << "Coffee" << endl;
    }
};

class Person2 : public Afternoon
{
public:
    void Drink()
    {
        cout << "Tea" << endl;
    }
};

void doWork(Afternoon &af) 
{
    af.Drink();
}

void test01()
{
    Person1 p1;
    doWork(p1); //结果：Water
}

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

//动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址
#include <iostream>
using namespace std;

class Afternoon
{
public:
    virtual void Drink() //虚函数
    {
        cout << "Water" << endl;
    }
};

class Person1 :public Afternoon
{
public:
    void Drink()
    {
        cout << "Coffee" << endl;
    }
};

class Person2 : public Afternoon
{
public:
    void Drink()
    {
        cout << "Tea" << endl;
    }
};

//如果想要喝咖啡，需要让函数地址不提前绑定，在运行时绑定，地址晚绑定
void doWork(Afternoon& af)
{
    af.Drink();
}

void test01()
{
    Person1 p1;
    doWork(p1); //结果：Coffee

    Person2 p2;
    doWork(p2); //结果：Tea
}

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

补充：

动态多态满足条件：

  1. 继承关系

  2. 子类重写父类的虚函数

重写：函数返回值类型 函数名 参数列表完全一致。

4.7.2 纯虚函数和抽象类

父类中虚函数实现是无意义的，主要用来调用子类重写内容，我们可将虚函数改成纯虚函数。

语法结构：virtual 返回值类型 函数名 （参数列表） = 0 ;

当某个类中有了纯虚函数，那么也称该类为抽象类。

抽象类特点：

  • 无法实例化对象

  • 子类必须重写抽象类中纯虚函数，否则也属于抽象类

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual void func() = 0; //纯虚函数
};


class Son : public Base      //抽象类的子类必须重写父类中的纯虚函数，不然也属于抽象类
{
public:
    virtual void func()
    {
        cout << "Son - func调用" << endl;
    }
};

void test01()
{
    //Base b1;   //报错,抽象类无法实例化对象
    //new Base;  //报错,抽象类无法实例化对象
    //Son s1;    //类必须重写父类中的纯虚函数，否则无法实例化对象
    Base* bs = new Son;
    bs->func();  //结果：Son - func调用
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.7.3 虚析构和纯虚析构

多态使用时，如子类有属性开辟到堆区上，那父类指针在释放时无法调用子类的析构代码
将父类的析构函数改为虚析构或者纯虚析构即可解决以上问题
虚析构和纯虚析构的共性：

  • 可解决父类指针释放子类对象问题

  • 都要有具体函数的实现

虚析构和纯虚析构的区别：

  • 如果有纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

虚析构语法结构： virtual ~类名(){}

纯虚析构语法结构：virtual ~类名() = 0；

                               类名::类名(){}

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Eat
{
public:
    Eat()
    {
        cout << "Eat 构造函数调用" << endl;
    }
    virtual void Drinking() = 0;

    //virtual ~Eat() //加上virtual，变成虚析构函数
    //{
    //    cout << "Drinking 虚析构函数调用" << endl;
    //}

    virtual ~Eat() = 0;
};

Eat::~Eat() //纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象
{
    cout << "Eat 纯虚析构函数调用" << endl;
}

class Coffee :public Eat
{
public:
    Coffee(string feeding)
    {
        cout << "Coffee 构造函数调用" << endl;
        m_Feeding = new string(feeding);
    }

    virtual void Drinking()
    {
        cout << *m_Feeding << "加入咖啡" << endl;
    }

    ~Coffee()
    {
        cout << "Coffee 析构函数调用" << endl;
        if (this->m_Feeding != NULL)
        {
            delete m_Feeding;
            m_Feeding = NULL;
        }
    }
public:
    string *m_Feeding;
};

void test01()
{
    Eat* eat = new Coffee("牛奶");
    eat->Drinking();

    //通过父类指针释放，导致子类对象清理不干净，容易造成内存泄漏
    //给基类加一个虚析构函数即可解决父类指针释放子类对象问题
    delete eat;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
4.7.4 多态案例
案例一：制作计算器类

说明：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

普通写法：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class calculator
{
public:
    int operation(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;
        }
        else if (oper == "/")
        {
            return m_Num1 / m_Num2;
        }
        else
        {
            return 0;
        }
    }
    int m_Num1;
    int m_Num2;
};

void test01()
{
    calculator calc;
    calc.m_Num1 = 10;
    calc.m_Num2 = 20;
    cout << calc.m_Num1 << " + " << calc.m_Num2 << " = " << calc.operation("+") << endl;
    cout << calc.m_Num1 << " - " << calc.m_Num2 << " = " << calc.operation("-") << endl;
    cout << calc.m_Num1 << " * " << calc.m_Num2 << " = " << calc.operation("*") << endl;
    cout << calc.m_Num1 << " / " << calc.m_Num2 << " = " << calc.operation("/") << endl;

}

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

多态技术：

#include <iostream>
using namespace std;

class AbstractCalculator //定义一个计算器抽象类
{
public:
    virtual int operation()
    {
        return 0;
    }
    int m_Num1;
    int m_Num2;
};

class AddCalculator :public AbstractCalculator  //加法
{
    int operation()
    {
        return m_Num1 + m_Num2;
    }
};

class SubCalculator :public AbstractCalculator  //减法
{
    int operation()
    {
        return m_Num1 - m_Num2;
    }
};

class MulCalculator :public AbstractCalculator   //乘法
{
    int operation()
    {
        return m_Num1 * m_Num2;
    }
};

class divCalculator :public AbstractCalculator   //除法
{ 
    int operation()
    {
        return m_Num1 / m_Num2;
    }
};

void test01()
{
    //加法
    AbstractCalculator* calc = new AddCalculator;
    calc->m_Num1 = 10;
    calc ->m_Num2 = 20;
    cout << calc->m_Num1 << " + " << calc->m_Num2 << " = " << calc->operation() << endl; //30
    delete calc; //用完销毁

    //减法
    calc = new SubCalculator;
    calc->m_Num1 = 10;
    calc->m_Num2 = 20;
    cout << calc->m_Num1 << " - " << calc->m_Num2 << " = " << calc->operation() << endl; //-10
    delete calc; //用完销毁

    //乘法
    calc = new MulCalculator;
    calc->m_Num1 = 10;
    calc->m_Num2 = 20;
    cout << calc->m_Num1 << " * " << calc->m_Num2 << " = " << calc->operation() << endl; //200
    delete calc; //用完销毁

    //除法
    calc = new divCalculator;
    calc->m_Num1 = 10;
    calc->m_Num2 = 20;
    cout << calc->m_Num1 << " / " << calc->m_Num2 << " = " << calc->operation() << endl; //0
    delete calc; //用完销毁

}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
案例二：制作冷饮

大致流程：煮水 - 冲泡 - 倒杯 - 加料 - 加冰

利用多态技术实现，提供抽象制作冷饮基类，提供子类制作拿铁和柠檬红茶

#include <iostream>
using namespace std;

class AbstractDrinking
{
public:
    virtual void Boil() = 0;      //煮水

    virtual void Brew() = 0;      //冲泡

    virtual void PoutGlass() = 0; //倒杯

    virtual void Feeding() = 0;   //加料

    virtual void AddIce() = 0;    //加冰

    void MakeDrink()              //制作冷饮
    {
        Boil();
        Brew();
        PoutGlass();
        Feeding();
        AddIce();
    }
};

class Latte :public AbstractDrinking //拿铁
{
public:
    virtual void Boil() //煮水
    {
        cout << "煮矿泉水" << endl;
    }

    virtual void Brew() //冲泡
    {
        cout << "冲泡咖啡粉" << endl;
    }

    virtual void PoutGlass() //倒杯
    {
        cout << "倒入玻璃杯中" << endl;
    }

    virtual void Feeding() //加料
    {
        cout << "加入牛奶" << endl;
    }

    virtual void AddIce()  //加冰
    {
        cout << "加入冰块" << endl;
    }
};

class LemonBlackTea :public AbstractDrinking //柠檬红茶
{
public:
    virtual void Boil() //煮水
    {
        cout << "煮矿泉水" << endl;
    }

    virtual void Brew() //冲泡
    {
        cout << "冲泡红茶" << endl;
    }

    virtual void PoutGlass() //倒杯
    {
        cout << "倒入玻璃杯中" << endl;
    }

    virtual void Feeding() //加料
    {
        cout << "加入柠檬片" << endl;
    }
    virtual void AddIce()  //加冰
    {
        cout << "加入冰块" << endl;
    }
};

void doWork(AbstractDrinking* abd) //制作函数
{
    abd->MakeDrink();
    delete abd;
}

void test01()
{
    doWork(new LemonBlackTea);
    cout << "-----------" << endl;
    doWork(new Latte);
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}
案例三：组装电脑

说明：电脑主要组成部件、CPU、内存条、显示器。

  • 将每个零件封装出抽象类，并提供不同厂商生产不同的零件，如Intel厂商和Nvidia厂商

  • 创建电脑类提供让电脑工作的函数，并调用每个零件工作接口

  • 测试时组装三台不同的电脑进行工作

#include <iostream>
using namespace std;

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

class Memory
{
public:
    virtual void storage() = 0;
};

class Display
{
public:
    virtual void display() = 0;
};

class Computer
{
public:
    Computer(CPU* cpu, Memory* mem, Display* dp)
    {
        m_cpu = cpu;
        m_mem = mem;
        m_dp = dp;
    }

    void doWork() //工作函数
    {
        //调用接口
        m_cpu->calculate();
        m_mem->storage();
        m_dp->display();
    }

    ~Computer()
    {
        if (m_cpu != NULL) //释放CPU部件
        {
            delete m_cpu;
            m_cpu = NULL;
        }

        if (m_dp != NULL)  //释放显示器部件
        {
            delete m_cpu;
            m_dp = NULL;
        }

        if (m_mem != NULL)  //释放内存条部件
        {
            delete m_cpu;
            m_mem = NULL;
        }
    }
private:
    CPU* m_cpu;    
    Memory* m_mem;
    Display* m_dp;

};

class IntelCPU :public CPU
{
public:
    virtual void calculate()
    {
        cout << "Intel - CPU 开始运行工作" << endl;
    }
};

class NvidiaCPU :public CPU
{
public:
    virtual void calculate()
    {
        cout << "Nvidia - CPU 开始运行工作" << endl;
    }
};

class IntelDisplay :public Display
{
public:
    virtual void display()
    {
        cout << "Intel - 显示器 开始显示工作" << endl;
    }
};

class NvidiaDisplay :public Display
{
public:
    virtual void display()
    {
        cout << "Nvidia - 显示器 开始显示工作" << endl;
    }
};

class IntelMemory :public Memory
{
public:
    virtual void storage()
    {
        cout << "Intel - 内存条 开始存储工作" << endl;
    }
};

class NvidiaMemory :public Memory
{
public:
    virtual void storage()
    {
        cout << "Nvidia - 内存条 开始存储工作" << endl;
    }
};

void test01()
{
    //第一台电脑零部件
    /*CPU* intelCpu = new IntelCPU;
    Display* intelDisplay = new IntelDisplay;
    Memory* intelMem = new IntelMemory;*/
    //创建第一台电脑
    cout << "第一台电脑开始工作" << endl;
    Computer* computer1 = new Computer(new IntelCPU, new IntelMemory, new IntelDisplay);  //第一台电脑
    computer1->doWork();
    delete computer1;
    cout << "----------------------" << endl;
    cout << "第二台电脑开始工作" << endl;
    Computer* computer2 = new Computer(new NvidiaCPU,new NvidiaMemory, new NvidiaDisplay);//第二胎电脑
    computer2->doWork();
    delete computer2;
    cout << "----------------------" << endl;
    cout << "第三台电脑开始工作" << endl;
    Computer* computer3 = new Computer(new IntelCPU, new NvidiaMemory, new IntelDisplay); //第三台电脑
    computer3->doWork();
    delete computer3;
}

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