（持续更新）c++中的继承、封装、多态

c++面向对象的三大特性为：继承、封装和多态

c++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：

　　人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌⋯

　　车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…行为有载人、放音乐、放空调…

　　具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车厲于车类

1.封装

1.1封装的意义

封装是c++面向对象的三大特性之一

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 };

实例代码：

#include <iostream>

using namespace std;

const double PI = 3.14;

class Circle {
public:
    int m_r;

    double calculate_ZC() {
        return 2 * PI * m_r;
    }
};

int main() {
    //实例化：通过一个类，创建一个对象的过程
    Circle c1;
    c1.m_r = 10;
    cout << "圆的周长为：" << c1.calculate_ZC() << endl;
    return 0;
}

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

类中的属性和行为，我们统一称为成员：

属性——成员属性、成员变量

行为——成员函数、成员方法

访问权限有三种：

（1）public 公共权限

（2）protected 保护权限

（3）private 私有权限

实例代码：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Student {
    //属性
public:
    string m_name;
    int m_age;
    //行为
public:
    void setName(string name) {
        m_name = name;
    }

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

    void showStu() {
        cout << "学生姓名：" << m_name << endl << "学生年龄：" << m_age << endl;
    }
};

int main() {
    Student s1;
    s1.setName("张三");
    s1.setAge(18);
    s1.showStu();
}

1.2struct和class的区别

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

1.3成员属性设置为私有

优点一：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点二：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

实例代码：

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

class Person {
private:
    string m_name; //姓名 可读可写
    int m_age = 18; //年龄 只读
    string m_addr; //地址 只写

public:
    void setName(string name) {
        m_name = name;
    }

    string getName() {
        return m_name;
    }

    int getAge() {
        return m_age;
    }

    void setAddr(string addr) {
        m_addr = addr;
    }

private:
    void showStu() {
        cout << "姓名：" << m_name << "年龄：" << m_age << endl;
    }
};

int main() {
    Person p1;
    p1.setName("张三");
    cout << "姓名：" << p1.getName() << endl;
    cout << "年龄：" << p1.getAge() << endl;
}

2.继承

2.1继承的意义

继承是c++面向对象的三大特性之一

子类继承父类

继承的好处：可以减少重复的代码

如：

class B:public class A;

A类称为父类或基类

B类称为子类或派生类

派生类中的成员包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员；

从基类继承过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。

2.2继承的方式

继承的语法：class 子类 : 继承方式父类

继承一共有三种：

公共继承
保护继承
私有继承

图示：

总结：

父类中的公共权限的成员，到子类中依然是公共权限；

父类中的保护权限的成员，到子类中依然是保护权限；

父类中的私有权限的成员，子类访问不到。

3.多态

3.1多态的意义

多态是c++面向对象的三大特性之一

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的区别：

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

实例代码1：

#include <iostream>

using namespace std;

class Animal {
public:
    //虚函数
    virtual void speak() {
        cout << "动物在说话" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    //重写
    void speak() {
        cout << "小猫在说话" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "小狗在说话" << endl;
    }
};

//执行说话的函数
void doSpeak(Animal *animal) {
    animal->speak();
}

void test01() {
    //栈区开辟内存
    Cat cat;
    doSpeak(&cat);
    Dog dog;
    doSpeak(&dog);
}

int main() {
    test01();
}

运行结果：

小猫在说话

小狗在说话

3.2纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类的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。

抽象类的特点：

无法实例化对象
子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则该子类也属于抽象类

实例代码2：

#include <iostream>

using namespace std;

class abstractCaculator {
public:
    //纯虚函数
    virtual int getResult() = 0;

    int m_Num1;
    int m_Num2;
};

//加法计算器
class addCalculator : public abstractCaculator {
public:
    int getResult() {
        return m_Num1 + m_Num2;
    }
};

//减法计算器
class subCalculator : public abstractCaculator {
public:
    int getResult() {
        return m_Num1 - m_Num2;
    }
};

//乘法计算器
class mulCalculator : public abstractCaculator {
public:
    int getResult() {
        return m_Num1 * m_Num2;
    }
};

void test01() {
    //堆区开辟内存
    abstractCaculator *abs = new addCalculator;
    abs->m_Num1 = 100;
    abs->m_Num2 = 200;
    cout << abs->m_Num1 << "+" << abs->m_Num2 << "=" << abs->getResult() << endl;
    delete abs;

    abs = new subCalculator;
    abs->m_Num1 = 300;
    abs->m_Num2 = 200;
    cout << abs->m_Num1 << "-" << abs->m_Num2 << "=" << abs->getResult() << endl;
}

int main() {
    test01();
}

运行结果：

100+200=300

300-200=100

实例代码3：

#include <iostream>

using namespace std;

class abstractDrink {
public:
    //纯虚函数
    virtual void Boil() = 0;

    virtual void Brew() = 0;

    virtual void PourInCup() = 0;

    virtual void PutSomething() = 0;

    void makeDrink() {
        Boil();
        Brew();
        PourInCup();
        PutSomething();
    }
};

class Coffee : public abstractDrink {
public:
    //重写基类中的纯虚函数
    void Boil() {
        cout << "煮水" << endl;
    }

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

    void PourInCup() {
        cout << "倒入杯中" << endl;
    }

    void PutSomething() {
        cout << "加入糖和牛奶" << endl;
    }
};

class Tea : public abstractDrink {
public:
    void Boil() {
        cout << "煮水" << endl;
    }

    void Brew() {
        cout << "冲泡茶叶" << endl;
    }

    void PourInCup() {
        cout << "倒入杯中" << endl;
    }

    void PutSomething() {
        cout << "加入柠檬" << endl;
    }
};


void makeDrink(abstractDrink *abs) {
    abs->makeDrink();
}

void test01() {
    //栈区开辟内存
    Coffee cf;
    makeDrink(&cf);
    Tea t;
    makeDrink(&t);
}

int main() {
    test01();
}

posted @ 2024-03-07 13:43 バカなの阅读(11) 评论(0) 编辑收藏举报

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