C++类的实现笔记-复合,继承,委托-GeekBand

复合(组合)composition,继承inherit,委托delegate

利用这三种方法,基本可以写出任何想要的类。

lComposition, 表示has-a

Composition概念早就存在,在c语言的struct中,使用了别的struct或者string等,都是组合(c语言实现面向对象就是用了这个特性)

queue中含有deque,即queue和deque是复合关系。(即只要A含有B,则就是一种复合关系)。但,queue中的功能,都由dequeue完成。Dequeu的功能比较强大,就比较特殊了。

再从内存角度考虑复合关系

即,Container包含了component,内存也相应的加上component的内存大小。

composition的构造和析构

构造,由内而外,

Conainter::Container()::Component() {…} //编译器会自己去构造Component对象

container的构造函数首先调用component的default构造函数

析构,由外而内

Container的析构先调用自己,然后再调用Component的析构函数(编译器帮助完成,我们只要管理好Container的构造和析构就可以)。

如果Component的构造函数有多个,则需要显式的调用构造函数。

l   Delegation委托,composition by reference

一种微弱的组合关系,不是含有component,而是含有component的指针。

l   Inheritance 继承,表示is-a

有些人认为继承才是面向对象,其实组合也是面向对象。

例子

structList_node_base

{

List_node_base*M_next;

List_node_base*M_prev;

};

template

structList_node :publicList_node_base   //public 继承

{

Tp  _M_data; //诠释了数据继承

};

继承有三种方式,public,protected,private继承。最常用的public继承,是说is-a关系。例子可以说List_node  is  aList_node_base。

从内存角度看,

同复合关系。

Inheritance关系下的构造和析构

构造由内而外

Derived的构造函数首先调用Base的default构造函数,然后执行自己。

析构由外而内

Derived的析构函数首先执行自己,然后才调用Base的析构函数。

与复合一样,Base的默认构造和析构由编译器完成。

Base class的dtor析构函数必须是virtual,否则会出现undefinedbehavior。

Inheritance(继承)with virtual functions

继承搭配着虚函数。

子类可以继承父类的所有内容,包括数据和函数。从内存角度,可以继承数据;对于函数,不能从内存角度理解,而是子类继承了父类的函数调用权。

函数分为三种情况

non virtual function:你不希望derived class重新定义override

virtual function:希望derived class的重新定义override。已有默认定义。

pure virtual:你希望derived class一定要重新定义。没有默认定义。

在例子中,objectID比如是个流水号,每种对象都是一样的,因为使用非虚函数;Error函数,base class有一个默认的实现方法,比如打出一条错误语句,但如果子类有更好的实现,允许它重写,因此写成虚函数;draw函数则是一定是要重写的,因为每种形状的画法不同,一定要重写,因此设计成纯虚函数。

看看这例子,

这是从MFC摘出来的一段代码。

CMyDoc继承了CDocument。看上面那个曲线调用图,在main中,声明了CMyDoc对象(子类),当调用OnFileOpen时,会调用其父类的方法,然后执行到Serialize时,发现其为virtual类型,并且在子类中已经有virtual定义,所以就会去执行子类的这个方法。这是virtual的关键。——这是赫赫有名的templatemethod模式。

C++中是虚函数,Java中的接口。

那为什么调用调用父类的方法时,会调用到其子类的虚函数去?看灰色部分,因为会有一个隐含的this指针。

Inheritance+composition,继承加组合

如果子类中既有继承,又有组合,内存布局是什么样的?构造的时候,会先构造那个?可以写一个demo,看看使用的编译器是怎么做的?

总结,在多个关系中,功能最强大的是委托+继承,


本节重点主要包括

继承关系下的构造和析构

组合关系下的构造和析构

继承+组合关系的构造和析构

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