C++面向对象类的书写相关细节梳理
类的问题
继承类的原因:为了添加或者替换功能。
1. 继承时重写类的方法
v 替换功能
① 将所有方法都设置为virtual(虚函数),以防万一。
Virtual:经验表明最好将所有方法都设置为virtual,包括析构函数但不包括构造函数;
这样不必担心重写方法是否运行,这样做唯一的缺点是对性能具有轻微的影响;
即使某个类不大可能被扩展,最好还是将这个类的方法设置为virtual,以防万一。
② 重写方法的语法:在子类定义中重新声明这个方法,并在子类的实现文件中提供新的定义。(注意:方法定义中不需要重复使用virtual关键字)
③ 指针或者引用可以指向某个类的的对象或者子类的对象。例如:如果有一个对父类Super引用,而实际引用的是子类Sub对象,那么调用其中的方法实际上是调用子类版本的方法。
父类:Super类;
子类:Sub类;
Sub mySub;
Super& ref = mySub;
ref.someMethod(); //此处调用的是子类的someMethod()方法
如果在父类中省略了virtual关键字,重写功能将无法完成。
④ 即使父类的引用或者指针知道这实际上是一个子类,也无法访问没有在父类中定义的子类的方法或者成员。例如:
someOtherMethod( )是子类Sub的方法,父类没有该方法;
Sub mySub;
Super& ref = mySub;
Ref.someOtherMethod(); //BUG
mySub.someOtherMethod(); //可以执行
⑤ 非指针非引用对象是无法正确处理子类的特征信息。例如:
Sub mySub;
Super assignedObject = mySub;
assignedObject.someMethod(); //此处最多只会调用父类Super的someMethod()方法。
⑥ 总结:父类的指针或者引用指向子类对象时,子类保留其重写方法;但是如果通过类型转换将子类对象转换为超类对象,此时会丢失其特征,重写方法以及子类数据的丢失成为截断。
⑦ 将方法标记为final,这意味着无法在子类中重写这个方法。例如:
Virtual void someMethod() final;
2. 如何使用继承重用代码
v 在某个方法对于类的所有实例都相同时,便考虑将该方法设置为静态方法;
v
3. 利用父类
当编写一个子类时,需要知道父类以及子类之间的交互方式。创建顺序、构造函数链以及类型转换都是潜在的bug来源。
v 创建顺序
① 如果某个类具有基类,执行基类的默认构造函数。
② 类的非静态数据成员按照声明的顺序创建。
③ 执行该类的构造函数。
v 析构函数调用顺序
① 调用类的析构函数。
② 销毁类的数据成员,与创建的顺序想发。
③ 如果有父类,调用父类的析构函数。(所有析构函数都声明为virtual?????)
v 根据经验,所有析构函数都应该声明为virtual。例如:
v 从子类向父类传递构造函数的参数是正常的,但是无法传递数据成员。(如果这么做了,代码可以编译,但是记住在调用父类构造函数之后数据成员才会初始化,如果将数据成员作为参数传递给父类构造函数,数据成员不会被初始化。)
v 在子类中重写了父类中的某个方法时,如果想在重写方法中调用父类的该方法,一定要注意添加父类作用域,否则会执行无限循环。例如:
Sting MyWeatherPrediction::getTemperature( ) const
{
Return WeatherPrediction::getTemperature( ) + “F”; //一定要在此处添加父类作用域
}
4. 父类、子类之间的转换
v 向上转型(即子类转父类)
当向上转型时,使用父类指针或者引用可以避免截断。
v 向下转型(即父类转子类),注意事项:
以上不实用,以下才是正确方法。
v 仅在必要的情况下才使用向下转型,并且一定要使用dynamic_cast。
继承与多态性
1. 类的多态性
v 在实际操作中,我们的代码是否很少用到类的多态性这一属性,实际上类的多态性是如此的好用。
以上的设计显示了让SpreadsheetCell层次结构具有多态性的方法。由于DoublSpreadsheetCell以及StringSpreadsheetCell都是从同一个父类SpreadsheetCell继承,从其他代码的角度来看,他们是可以互换的。实际上这意味着:
l 两个子类都支持由基类定义的同一接口(方法集)。
l 使用SpreadsheetCell对象的代码可以调用接口中的任何方法,而不需要知道这个单元格式是StringSpreadsheetCell还是DoublSpreadsheetCell。
l 由于虚方法的特殊能力,会根据对象所属的类调用接口中每个方法的正确实例。
l 其他数据结构可以通关过引用父类类型包含多种类型的单元格。
v 注意要合理的利用类的多态性这一属性,需要考虑以下一些问题:
① 在设计基类的时候,应该考虑子类之间的关系;根据这些信息,可以提取共有特性并将其放到父类中。
② 纯虚方法:纯虚方法在类定义中显示说明该方法不需要定义;因为这种基类是没有实例的(如果某个类包含了一个或者多个纯虚方法,那么就无法构建这种类型的对象);采用专门的语法指定纯虚方法:方法声明后紧接着=0;在.CPP文件中不需要编写任何代码。例如:
③ 抽象基类:以上提到的基类,便是抽象基类,是无法实例化的;但是可以使用抽象基类的指针或者引用,因为实际上指向的是子类对象。
抽象类提供了一种禁止其他代码直接实例化对象的方法,而它的子类可以实例化对象。
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