C++ Primer笔记14_面向对象程序设计

OOP概述

面向对象程序设计(object-oriented programming)的核心思想是数据抽象、继承和动态绑定。

1.继承：

类的一种层次关系，通常在层次关系的根部有一个基类，其它类则直接或间接的继承基类而来。这些继承而来的类称为派生类。

基类希望它的派生类自己定义适合自身的版本号的函数。基类就将函数声明为虚函数，加上virtualkeyword。

2.动态绑定：

通过动态绑定，能够使用同一段代码处理基类和子类对象。

在C++中。当我们使用基类的引用或指针调用一个虚函数时会发生动态绑定。有虚函数(virtual)才会发生动态绑定。

在C++中，基类必须将它的两种成员函数区分开，一种是希望派生类进行覆盖的函数。一种是希望派生类直接继承而不覆盖的函数。

当且仅当通过指针或引用对虚函数调用时会在执行时被解析。

3.派生类构造函数：

派生类中含有从基类继承而来的成员。派生类必须使用基类的构造函数来初始化它的基类部分。

派生类能够訪问基类的公有(public)成员和受保护(protected)成员。

4.纯虚函数：

在函数体声明最后写=0，就可以将一个函数声明为纯虚函数。

含有纯虚函数的类是抽象基类。抽象基类仅仅负责定义接口，兴许的其它类能够覆盖该接口。

不能直接创建一个抽象基类的对象(含有纯虚函数的类不能直接实例化)。

派生类假设未定义继承而来的纯虚函数，则派生类也是抽象类。不能实例化。

5.类的作用域：

每一个类有自己的作用域，在这个作用域内我们定义类的成员。

当存在继承关系时，派生类作用域嵌套在基类作用域内，假设一个名字在派生类的作用域内无法解析，则编译器将继续在外层的基类中寻找该名字的定义。

派生类的成员将隐藏同名的基类成员。

6.隐藏、覆盖。重载的差别：

(覆盖即派生类自己实现了基类中同名的函数(虚函数)，函数覆盖发生在父类与子类之间。其函数名、參数类型、返回值类型必须同父类中的相相应被覆盖的函数严格一致，覆盖函数和被覆盖函数仅仅有函数体不同)

仅仅要基类在定义成员函数时已经声明了virtualkeyword，在派生类实现的时候覆盖该函数时。virtualkeyword可加可不加，不影响多态的实现。
easy与隐藏混淆：
隐藏是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数。规则例如以下：
1) 假设派生类的函数与基类的函数同名。可是參数不同。此时，不论有无virtualkeyword，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。

2) 假设派生类的函数与基类的函数同名，而且參数也同样。可是基类函数没有virtualkeyword。此时。基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）。

比方，在以下的程序中：

#include <iostream.h> 
class Base 
{ 
public: 
virtual void f(float x){ cout << "Base::f(float) " << x << endl; } 
void g(float x){ cout << "Base::g(float) " << x << endl; } 
void h(float x){ cout << "Base::h(float) " << x << endl; } 
}; 

class Derived : public Base 
{ 
public: 
virtual void f(float x){ cout << "Derived::f(float) " << x << endl; } 
void g(int x){ cout << "Derived::g(int) " << x << endl; } 
void h(float x){ cout << "Derived::h(float) " << x << endl; } 
};

通过分析可得：
1) 函数Derived::f(float)覆盖了Base::f(float)。
2) 函数Derived::g(int)隐藏了Base::g(float)，注意。不是重载。
3) 函数Derived::h(float)隐藏了Base::h(float)，而不是覆盖。

7.样例

test.h

#ifndef _TEST_H
#define _TEST_H

using namespace std;
#include <string>

class Animal
{
public:
	Animal();
	Animal(int a);
	virtual ~Animal();
	
	virtual void shout();	
	virtual void fight() = 0;
	void eat();
	void sleep();
protected:
	int age;
};


class Person : public Animal
{
public:
	Person();
	Person(int a, string n);
	~Person();

	virtual void shout();//Cover!
	//virtual void shout()const;//Hide!
	virtual void fight();//Cover
	void eat(string &n);//Hide  not override!
	void sleep();//Hide not Cover!
	void show();
private:
	//int age;//Hide!
	string name;
};

#endif

test.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"

Animal::Animal():age(0)
{
	cout << "Animal 1" << endl;
}

Animal::Animal(int a):age(a)
{
	cout << "Animal 2" << endl;
}

Animal::~Animal()
{
	cout << "~ Animal " << endl;
}

void Animal::shout()
{
	cout << "Animal Shout!" << endl;
}

void Animal::eat()
{
	cout << "Animal eat!" << endl;
}

void Animal::sleep()
{
	cout << "Animal sleep!" << endl;
}

//----------------------------------------------------------------

Person::Person()
{
	cout << "Person 1" << endl;
}

Person::Person(int a, string n):Animal(a), name(n)//call Base class Counstruction Fun
{
	cout << "Person 2" << endl;
}

Person::~Person()
{
	cout << "~ Person " << endl;
}

void Person::shout()
{
	cout << "Person Shout!" << endl;
}

void Person::fight()
{
	cout << "Person fight!" << endl;
}

/*
void Person::shout()const
{
	cout << "const Person Shout!" << endl;
}
*/

void Person::show()
{
	cout << "I'm Person, Age: " << age << " Name: " << name << endl;
}

void Person::eat(string &n)
{
	cout << "Person: " << name <<  " eat!" << endl;
}

void Person::sleep()
{
	cout << "Person sleep!" << endl;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"

int main()
{
	Animal *p = new Person(20, "July");
	p->shout();//run time bind!
	p->fight();
	p->eat();
	p->sleep();
	delete p;//~ Animal 
		 //when add virtual before ~Animal() will output : ~ Person ~ Animal
	//Animal *p = new Animal(20, "July"); the class has pure virtual functions cannot init!

//if shout() is declared as : void shout(); p->shout() output :Animal shout  not run time bind!

/*
	Person p(20, "Mike");
	Animal &refP = p;
	refP.shout();
*/

//	p->show();  Error Animal has no number of show

	return 0;
}

执行结果：

Animal 2
Person 2
Person Shout!
Person fight!
Animal eat!
Animal sleep!
~ Person
~ Animal

能够得出这样一个结论，被隐藏的函数是不能实现多态的。仅仅有覆盖virtual函数才干。

另外。基类析构函数须要加virtual。以便于正确的调用基类与派生类的析构函数。假设不加，delete p仅仅会输出:

~Animal。而不会调用派生类的析构函数。

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