Boolan网——C++微专业第三周学习笔记

在本周首先学习了面向对象编程的三种主要模式：composition 复合、delegation 委托以及inheritance 继承。

（1）composition 复合

在一个类中，以另一个类作为数据成员，这种类与类之间的关系被称之复合。

在上图中，使用了类模板的概念。使用class Sequence = deque，类似于typedef。将deque替换至代码中：

在面向对象之前，复合就已经存在了。例如C语言中的结构，结构中就可以存放其他类型的结构。

注意使用图表示类与类之间的关系：

queue拥有deque，其中的所有的功能都是调用的deque中的功能，属于一个特殊的例子。queue是一个先进先出的队列，而deque为两端都能进出的队列。deque的功能比queue的功能强大。deque的部分功能向queue开放。该设计模式称之为Adapter（适配器）。

从内存角度解释composition：

由Itr至deque至queue，依次能够推断出内存的大小。

在复合模式下的构造与析构：

红色部分代码是编译器自动添加的。注意使用的默认构造函数。否则需要手动添加合适的构造函数。

（2）delegation 委托

委托严格意义讲也是一种复合，但是是通过指针来进行复合的形式。其中包含指针，所以注意big three。两个类通过指针关联，两个类的生命周期不同，不是同步的。

左侧可以作为对外的接口，被称之为pimpl。Pimpl(pointer to implementation, 指向实现的指针)是一种常用的，用来对“类的接口与实现”进行解耦的方法。这个技巧可以避免在头文件中暴露私有细节，因此是促进API接口与实现保持完全分离的重要机制。但是Pimpl并不是严格意义上的设计模式(它是受制于C++特定限制的变通方案)，这种惯用法可以看作桥接设计模式的一种特例。Handle中的指针可以指向任意类，右侧的变动不会影响左侧，也就不会影响客户端。此手法也被称之为编译防火墙。

（3）inheritance 继承

三种模式中，继承是最为重要的模式。通过继承联系在一起的类构成一种层次关系，同在在层次的根部有一个基类，其他类则直接或者间接地从基类继承而来，这些集成得到的类为派生类。基类负责定义在层次关系中所有类共同拥有的成员，而每个派生类定义各自特有的成员。

通过上图可以看出父类的数据是被完整继承下来的。

对于继承关系中的构造与析构函数，主要注意以下两点：

<1>构造与析构的顺序；

<2>基类中的dtor必须是virtual，否则会出现undefined behavior。

在完成面向对象的三种基本模式的学习之后，对虚函数以及几种设计模式进行讲解：

（4）虚函数

通过以下例子对虚函数有了更为深刻的理解：

Serialize为读文件，其中无法统一，继承自父类，为虚函数。通过上述方式，父类中的动作（Serialize）延缓至子类中实现。该设计模式为Template Method。

（5）inheritance与composition下的构造与析构，应当记住其相对应的顺序

（6）设计模式

Delegation +Inheritance 模式下的Composite模式：

以及Delegation +Inheritance 模式下的Prototype模式：Prototype 模式提供了自我复制的功能,就是说新对象的创建可以通过已有对象进行创建。