C++面向对象设计
一. 组合(复合),继承,委托
1.composition(组合)has-a
1.1 组合举例:(Adapter 设计模式)
关系:
利用deque功能实现所有queue功能
template <class T>
class queue{
protected:
deque<T> c; //deque 是两端可进出,queue是末端进,前端出
public:
bool empty() const{ return c.empty;}
size_type size() const{ return c.size();}
reference front() { return c.front(); }
reference back() { return c.back(); }
void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
void pop() { c.pop_front(); }
};
1.2 构造与析构
构造由内而外:
container的构造函数先调用component的默认构造函数,再执行自己
如果默认构造函数不符合要求,需自己在外部构造函数写明调用哪个内部构造函数
析构由外而内:
container的析构函数先执行自己,再调用component的析构函数
2. delegation(委托): composition by reference
以handle/body(Pimpl)设计模式为例
关系图:
存指向另一个对象的指针,composition by reference
// handle String.hpp
class StringRep;
class String {
public:
String();
String(const char* s);
String(const String& s);
String &operator=(const String& s);
~String();
. . . .
private:
StringRep* rep; // pimpl
}; //body String.cpp
#include "String.hpp"
namespace {
class StringRep {
friend class String;
StringRep(const char* s);
~StringRep();
int count;
char* rep;
};
}
3 继承 (is-a)
3.1 举例:
struct _List_node_base
{
_List_node_base* _M_next;
_List_node_base* _M_prev;
};
template<typename _Tp>
struct _List_node
: public _List_node_base
{
_Tp _M_data;
};
3.2 构造与析构
构造函数由内而外,析构函数由外而内;
derived的构造函数先调用base的默认构造函数,再执行自己
derived的析构函数先执行自己,再调用base的析构函数
base的析构函数必须为virtual,否则可能出现只调用基类析构函数,而未调用派生类析构函数的情况
二 虚函数与多态
1. 虚函数
函数的继承,继承的是调用权。
非虚函数:不希望子类重新定义(override 复写)它
虚函数:希望子类重新定义(override)它
纯虚函数:希望子类一定要重新定义它,你对他无定义。
class Shape {
public:
virtual void draw( ) const = ; //纯虚函数
virtual void error(const std::string& msg); //虚函数
int objectID( ) const; //非虚函数
...
};
class Rectangle: public Shape { ... };
class Ellipse: public Shape { ... };
2 以开文件为例
设计模式 Template Method (MFC即为典型的 Application framework)
共有部分在设计父类时事先实现;其他无法决定其定义的(如本例中如何读文件内容)
Serialize声明为虚函数,使其延缓到子类再重新定义,决定其具体的实现。
子类对象调用父类函数,流程如图中所示
上述过程模拟代码:
#include <iostream>
using namespace std;
class CDocument{
public:
void OnFileOpen(){
cout << "dialog..." << endl;
cout << "check file status..." << endl;
cout << "open file..." << endl;
Serialize();
cout << "close file..." << endl;
cout << "update all views..." << endl;
}
virtual void Serialize(){};
}; class CMyDoc : public CDocument{
public:
virtual void Serialize(){
//只有应用程序自身知道如何读取自己的文件
cout<< "CMyDoc::Serialize"<<endl;
}
}; int main(){
CMydoc myDoc;
myDoc.OnFileOpen();
}
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