C++学习--点滴记录012

短命女 2024-05-07 17:02 61阅读 0赞

### 12 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，可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

#### 12.1 封装 ####

##### 12.1.1 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：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //圆周率
    const double PI = 3.14;
    //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 = = 62.8
            cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;
            system("pause");
            return 0;
    }

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**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：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //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("小明");
        stu.setID(25);
        stu.showStudent();
        system("pause");
        return 0;
    }

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**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；类内可以访问 类外可以访问
 *  protected 保护权限；类内可以访问 类外不可以访问
 *  private 私有权限； 类内可以访问 类外不可以访问

**示例：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    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 = "特斯拉";
            m_Password = 123456;
        }
    };
    int main() {
        
        Person p;
        p.m_Name = "李四";
        system("pause");
        return 0;
    }

##### 12.1.2 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

**示例：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    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;
    }

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##### 12.1.3 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，可以检测数据的有效性

**示例：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    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 << "外星人" << 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("小红");
        //cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取
        system("pause");
        return 0;
    }

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#### 12.2 对象的初始化和清理 ####

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

##### 12.2.1 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；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 ~；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

**示例：**

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

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##### 12.2.2 构造函数的分类及调用 #####

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：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    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;
    };
    //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();
        system("pause");
        return 0;
    }

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##### 12.2.3 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：**

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

![在这里插入图片描述][4943268ce40b464bbffb36f9873e40f9.png_pic_center]

##### 12.2.4 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：**

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

![在这里插入图片描述][70dda27444d845a49c0786fa9b345b1e.png_pic_center]

##### 12.2.5 深拷贝与浅拷贝 #####

**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;
    
    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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][a3a15433abe84ae7be1e9804368b52c2.png_pic_center]

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

##### 12.2.6 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：**

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

![在这里插入图片描述][73c0cd6a289c4e2282fbfec0c4a28388.png_pic_center]

##### 12.2.7 类对象作为类成员 #####

C++类中的成员可以是另一个类的对象，称该成员为对象成员

**示例：**

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

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##### 12.2.8 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

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Person
    {
        
    public:
        static int m_A; //静态成员变量
    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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][08252385af1247d6be348eebcc102740.png_pic_center]

**示例2：** 静态成员函数

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Person
    {
        
    public:
        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;
    }

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#### 12.3 C++对象模型和this指针 ####

##### 12.3.1 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

**示例：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    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;
    }

![在这里插入图片描述][998e54da90e8499fb8c971c439a87283.png_pic_center]

##### 12.3.2 this指针概念 #####

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

**问题：** 这一块代码是如何区分哪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

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][16b9431f48e743a3b5057463732b0b29.png_pic_center]

##### 12.3.3 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：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][b21512db136e4f8d843f313e9e7a01b6.png_pic_center]

##### 12.3.4 const修饰成员函数 #####

**常函数：**

成员函数后加const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:
        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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][d5c4d7f6a59142e889a8dd49fb305990.png_pic_center]

#### 12.4 友元 ####

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  
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

##### 12.4.1 全局函数做友元 #####

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][4c916bfa0f7740438c77b018eb334f68.png_pic_center]

##### 12.4.2 类做友元 #####

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][fdcfb3f23c494438811d9351fdf4c99e.png_pic_center]

##### 12.4.3 成员函数做友元 #####

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][ea853b8a87584b1bbde48dea9c07bdb0.png_pic_center]

#### 12.5 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

##### 12.5.1 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  
**示例：**

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

![在这里插入图片描述][2a42d4898ddc482998d40abe23b3157c.png_pic_center]

*  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
 *  不要滥用运算符重载

##### 12.5.2 左移运算符重载 #####

**作用：** 可以输出自定义数据类型

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][e1673dd1f4db415f91177a37869d217a.png_pic_center]

重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

##### 12.5.3 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

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][fc47a25a7ec942baa7ad2bcaa2bf592a.png_pic_center]

前置递增返回引用，后置递增返回值

##### 12.5.4 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：**

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

![在这里插入图片描述][87a601e8524348509ff138e978c783b1.png_pic_center]

##### 12.5.5 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：**

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

![在这里插入图片描述][83af253215a14476a967c03c4c6081d1.png_pic_center]

##### 12.5.6 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：**

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

![在这里插入图片描述][df4b152d489c4e26a8bb6bda07032b37.png_pic_center]

#### 12.6 继承 ####

继承是面向对象三大特性之一

##### 12.6.1 继承的基本语法 #####

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

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][f1a00a37ca1b4cf28f0ca7703f9ea16b.png_pic_center]

继承的好处：可以减少重复的代码

##### 12.6.2 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;
        }
    };

##### 12.6.3 继承中的对象模型 #####

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][1e3a8daf0b914c01a3b1835d37c130e4.png_pic_center]

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

##### 12.6.4 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

**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 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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][d100a58ef3f54dc2bb8182cf9463b167.png_pic_center]

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

##### 12.6.5 继承同名成员处理方式 #####

*  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 - 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();
        system("pause");
        return EXIT_SUCCESS;
    }

![在这里插入图片描述][414299dd2e974bcca7bbde71fabbe6b3.png_pic_center]

*  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

##### 12.6.6 继承同名静态成员处理方式 #####

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 - 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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][6134a0bc4d6d4cb5b79b28d19d152a2c.png_pic_center]

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)

##### 12.6.7 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：**

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

![在这里插入图片描述][981a80e9c8764cfc88e54222915177a2.png_pic_center]

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

##### 12.6.8 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

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][f38364ad19e04d13962e3b81d5d836b5.png_pic_center]

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

#### 12.7 多态 ####

##### 12.7.1 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

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][5b813c156d0a4638b7cdb31749867f90.png_pic_center]

**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

##### 12.7.2 多态案例一-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：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //抽象计算器类
    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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][390ed4af7d2444f99153d63082817615.png_pic_center]

##### 12.7.3 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：**

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

![在这里插入图片描述][7df2113498d441d79db8af4f7e9f9c7a.png_pic_center]

##### 12.7.4 多态案例二-制作饮品 #####

**示例：**

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //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();
        system("pause");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][f2beead9dbdb4b1c8ae3e27eb8f4650e.png_pic_center]

##### 12.7.5 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;

**示例：**

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

![在这里插入图片描述][9f84a4bf1f0649a291433480be6f9df1.png_pic_center]

*  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，可以不写为虚析构或纯虚析构
 *  拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类

##### 12.7.6 多态案例三-电脑组装 #####

**示例：**

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

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**希望本文对大家有帮助，上文若有不妥之处，欢迎指正**

**分享决定高度，学习拉开差距**

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