C++面向对象+案例（附代码）
C++核心编程
接上一篇 c++基础入门 .
文章目录
- C++核心编程
-
- 1.内存分区模型
-
- 1.1 程序运行前
- 1.2程序运行后
- 1.3new操作符
- 2.引用(略)
- 3.函数提高
- 4.类和对象
-
- 4.1封装
-
- 4.1.2struct与class区别
- 4.1.3 成员属性设置为私有
- 案例：设计立方体类
- 案例：点和圆的关系
- 4.2对象的初始化与清理
-
- 4.2.1构造函数与析构函数
- 4.2.3拷贝函数调用时机
- 4.2.4构造函数的调用规则
- 4.2.5浅拷贝与深拷贝
- 4.2.6初始化列表
- 4.2.7类对象作为类成员
- 4.2.8静态成员
- 4.3 C++对象模型和this指针
-
- 4.3.1 成员变量和成员函数分开存储
- 4.3.2 this指针
- 4.3.3 空指针调用成员函数
- 4.3.4 const修饰成员函数
- 4.4 友元
-
- 4.4.1 全局函数作友元
- 4.4.2 类作友元
- 4.4.3 成员函数作友元
- 4.5 运算符重载
-
- 4.5.1加号运算符重载
- 4.5.2 左移运算符重载
- 4.5.3 递增运算符重载
- 4.5.4赋值运算符重载
- 4.5.5关系运算符重载
- 4.5.6 函数调用运算符重载
- 4.6 继承
-
- 4.6.1继承的基本语法
- 4.6.2 继承方式
- 4.6.3 继承中的对象模型
- 4.6.4继承中的构造函数与析构顺序
- 4.6.5 继承同名成员处理方式
- 4.6.6继承同名静态函数成员处理方式
- 4.6.7 多继承语法
- 4.6.8菱形继承（钻石继承）
- 4.7多态
-
- 4.7.1多态的基本概念
-
- 静态多态-案例
- 动态多态-案例
- 4.7.2 案例-计算器类
- 4.7.3 纯虚函数和抽象类
- 4.7.4 案例-制作饮品
- 4.7.5 虚析构和纯虚析构
-
- 问题
- 解决方法
- 虚析构与纯虚析构共性
- 虚析构和纯虚析构区别
- 语法
- 总结：
- 4.7.4案例改写
- 4.7.6 案例-电脑组装
-
- 案例描述
- 结构
- 自我实现代码
-
- 代码分析
- 代码改造（老师代码）
- 5.文件操作
-
- 5.1文本文件
-
- 5.1.1写文件
-
- 写文件步骤
- 打开文件的方式
- demo
- 5.1.2读文件
-
- demo
- 5.1.3案例-水仙花数写入txt
- 5.2二进制文件
-
- 5.2.1写文件
-
- demo
- 5.2.2 读文件
-
- demo
- 5.1.3案例-水仙花数写入txt
- 5.2二进制文件
-
- 5.2.1写文件
-
- demo
- 5.2.2 读文件
-
- demo
1.内存分区模型
c++在执行时将内存划分为四个区：
- 代码区：存放函数体的二进制代码，有操作系统进行管理的
- 全局区：存放全局变量、静态变量和常量
- 栈区：由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值，局部变量
- 堆区：由程序员分配和释放
1.1 程序运行前
代码区：
存放CPU执行的机器指令
代码是共享的
代码是只读的
全局区：
存放：
- 全局变量
- 静态变量：全局和局部
- 常量：字符串常量、其它常量（由const修饰的全局变量））
该区域的数据在程序结束后由系统释放
1.2程序运行后
栈区
由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值和局部变量
注意：不要放回局部变量的地址
堆区
由程序员分配释放，若程序员不释放，在程序运行结束时有系统释放
在c++中主要利用new在堆区开辟内存
1.3new操作符
C++中的new操作符在堆区开辟数据
堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符delete
数组释放需要在delete后加[]
2.引用(略)
此部分未做笔记
3.函数提高
此部分和python函数有想通之处，除了重载(懒)
4.类和对象
C++面线对象的三大特性：封装、继承、多态
4.1封装
4.1.1 封装的意义
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义一：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 加属性和行为加以权限控制
#include
#include
using namespace std;
const double PI = 3.14;
// 圆类
class Circle
{
public: // 公共权限
// 属性
int radius; // 半径
// 行为
double calulateZC()
{
return 2 * radius * PI;
}
};
// 学生类
class Student
{
public:
// 属性
string sname;
string sid;
// 行为：打印学生信息
// 获取SID
void setID(string id)
{
sid = id;
}
// 获取SName
void setName(string name)
{
sname = name;
}
//打印学生信息
void printInfo()
{
cout << "学号：" << sid << "\t姓名：" << sname << endl;
}
};
int main()
{
// 实例化圆类
Circle c1;
// 给实例属性赋值
c1.radius = 3;
// 调用实例类中封装的行为--计算圆周长
cout << "半径为" << c1.radius << "的圆，周长为" << c1.calulateZC() << endl;
// 实例化学生类
Student stu1;
// 学生类属性赋值
stu1.sid = "10086";
stu1.sname = "移动";
// 调用实例用有的方法
stu1.printInfo();
Student stu2;
stu2.setID("110");
stu2.setName("刑警队");
stu2.printInfo();
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
访问权限三种：
- public：公共权限——类内外均可以访问
- protected：保护权限——类内可以访问，类外不能访问(子类可以访问父类的成员)
- privite：私有权限——类内可以访问，类外不能访问（子类不可以访问父类的成员）
4.1.2struct与class区别
区别：
- struct默认权限为公有
- class 默认权限为私有
4.1.3 成员属性设置为私有
优点：
- 将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
- 对于写权限，我们可以检测数据有效性
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
// 修改私有成员name的接口
void setName(string name)
{
p_name = name;
}
// 获取私有成员name的接口
string getName()
{
return p_name;
}
// 获取私有成员age的接口
int getAge()
{
return p_age;
}
// 设置私有成员money值的接口,只能增加
void setMoney(int money)
{
if (money < 0)
{
cout << "\a不可为负数！" << endl;
}
else
{
p_money += money;
}
}
private:
string p_name; // 权限：可读可写
int p_age = 18; // 权限：可读 初始化为0
int p_money = 0; // 权限：可写
};
int main()
{
Person p1;
p1.setName("张三");
cout << p1.getName() << endl;
cout << p1.getAge() << endl;
p1.setMoney(-9);
return 0;
}
案例：设计立方体类
设计立方体类
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等
#include
#include
using namespace std;
class Cube
{
private:
int length = 0;
int width = 0;
int height = 0;
public:
// 设置长宽高
void set_LWH(int l, int w, int h)
{
length = l;
width = w;
height = h;
}
// 计算面积
int caculateArea()
{
if ((length == 0) || (width == 0) || (height == 0))
{
cout << "\aYou must set the length, width and height of cube by function: set_LWH ." << endl;
return 0;
}
else
{
return 2*(length * width + width * height + length * height);
}
}
// 计算体积
int caculateVolume()
{
if ((length == 0) || (width == 0) || (height == 0))
{
cout << "\aYou must set the length, width and height of cube by function: set_LWH ." << endl;
return 0;
}
else
{
return length * width * height;
}
}
void isSame(Cube &c)
{
if (caculateVolume() == c.caculateVolume())
{
cout << "两个立方体体积相等！" << endl;
}
else
{
cout << "两个立方体体积不相等！" << endl;
}
}
};
void isEqual(Cube &c1, Cube &c2)
{
if (c1.caculateVolume() == c2.caculateVolume())
{
cout << "两个立方体体积相等！" << endl;
}
else
{
cout << "两个立方体体积不相等！" << endl;
}
}
int main()
{
Cube cube1;
cube1.set_LWH(2, 3, 4);
cout << "面积为：" << cube1.caculateArea() << endl;
cout << "体积为：" << cube1.caculateVolume() << endl;
Cube cube2;
cube2.set_LWH(2, 4, 3);
cout << "面积为：" << cube2.caculateArea() << endl;
cout << "体积为：" << cube2.caculateVolume() << endl;
// 判断cube1与cube2体积是否相等
// 全局方法
isEqual(cube1, cube2);
// 成员方法
cube2.isSame(cube1);
return 0;
}
案例：点和圆的关系
#include
#include
using namespace std;
// 点类
class Dot
{
private:
int d_x;
int d_y;
public:
void set_x(int x)
{
d_x = x;
}
int get_x()
{
return d_x;
}
void set_y(int y)
{
d_y = y;
}
int get_y()
{
return d_y;
}
};
// 圆类
class Circle
{
private:
int c_r;
Dot center;
public:
void set_r(int r)
{
c_r = r;
}
int get_r()
{
return c_r;
}
void set_center(Dot d)
{
center = d;
}
Dot get_center()
{
return center;
}
};
// 判断点与圆的位置关系
int relation(Circle &c, Dot &d)
{
int value = (c.get_center().get_x() - d.get_x()) * (c.get_center().get_x() - d.get_x()) +
(c.get_center().get_y() - d.get_y()) * (c.get_center().get_y() - d.get_y());
cout << value << "\t" << c.get_r()*c.get_r() << endl;
if (value == (c.get_r() * c.get_r()))
{
return 0;
}
else if(value > (c.get_r() * c.get_r()))
{
return 1;
}
else
{
return -1;
}
}
int main()
{
Circle c;
c.set_r(4);
Dot center;
center.set_x(0);
center.set_y(0);
c.set_center(center);
Dot d;
d.set_x(2);
d.set_y(2);
int res = relation(c, d);
if (res == 0)
{
cout << "点在圆弧上。" << endl;
}
else if (res < 0)
{
cout << "点在圆内。" << endl;
}
else
{
cout << "点在圆外。" << endl;
}
return 0;
}
4.2对象的初始化与清理
4.2.1构造函数与析构函数
构造函数
- 作用：类的初始化
- 语法：
类名 (){语句}- 没有返回值不写void
- 函数名与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 程序在调用该对象时会自动调用构造函数，无需手动调用，而且只会调用一次
析构函数
- 作用：类的清理
- 语法：
~类名 (){} - 特点：
- 没有返回值不写void
- 函数名与类名相同，在名称前加上~
- 析构函数不能有参数，因此不可以发生重载
- 程序在销毁该对象时会自动调用构造函数，无需手动调用，而且只会调用一次
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
private:
string p_name = "init";
int p_age = 0;
public:
Person() { cout << "这是person类初始化！" << endl; }
~Person() { cout << "这是person类清理！" << endl; }
void get()
{
cout << "name: " << p_name << "\tage: " << p_age << endl;
}
};
int main()
{
Person p1;
p1.get();
return 0;
}
4.2.2构造函数的分类及调用
两种分类方式：
- 按参数分：有参构造和无参构造
- 按类型分：普通构造和拷贝构造
三种调用方法：
- 括号法 （调用默认构造函数时不能加括号）
- 显示法
- 隐式转换法
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
int age = 0;
// 无参构造
Person() { cout << "无参构造函数！" << endl; }
// 有参构造
Person(int a) { age = a; cout << "有参构造函数！" << endl; }
// 拷贝构造 必须加const
Person(const Person& p)
{
age = p.age;
cout << "这是拷贝构造函数！\t" << age << endl;
}
~Person() { cout << "这是析构函数！" << endl; }
};
// 2.调用
// 2.1 括号法
void test01()
{
Person p1; // 无参
Person p2(10); // 有参
Person p3(p2); // 拷贝
}
// 2.2显示法
void test02()
{
Person p1; // 无参
Person p2 = Person(10); // 有参
Person p3 = Person(p2); // 拷贝
}
// 2.3隐式转换法
void test03()
{
Person p1; // 无参
Person p2 = 10; // 有参
Person p3 = p2; // 拷贝
}
int main()
{
// test01();
//test02();
test03();
return 0;
}
4.2.3拷贝函数调用时机
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 一个对象以值传递的方式给函数参数传值
- 一个对象以值方式返回局部对象
4.2.4构造函数的调用规则
4.2.5浅拷贝与深拷贝
浅拷贝：
深拷贝：
4.2.6初始化列表
4.2.7类对象作为类成员
4.2.8静态成员
关键字：static
内外初始化 数据类型 类名::静态变量名称 = 值
访问方式：
- 通过对象访问
- 通过类名访问
4.3 C++对象模型和this指针
4.3.1 成员变量和成员函数分开存储
在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储
只有非静态的成员变量才属于类的对象上
注意：空类占用内存空间为1；
#include
using namespace std;
class Person
{
int m_A; // 非静态成员变量 属于类的对象上
static int m_B; // 静态成员变量 不属于类对象
void func() {}; // 非静态成员函数 不属于类的对象上
static void func() {}; // 静态成员函数 不属于类的对象上
};
int Person::m_B = 0; // 静态成员变量类外声明
void test01()
{
Person p;
// 空对象占用内存空间为：1
cout << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
4.3.2 this指针
this指针指向被调用的成员函数所属的对象；
this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针；
this指针不需要定义，直接使用即可；
this指针用途：
- 当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分；
- 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用
return *this
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
int age;
Person(int age)
{
this->age = age;
}
Person& personAddAge(Person& p) // 以引用方式返回防止新建person类，且值也不会返回期望值
{
this->age += p.age;
return *this;
}
};
// 1.解决名称冲突
void test01()
{
Person p(18);
cout << p.age << endl;
}
// 2.返回对象本身用*this
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(12);
p2.personAddAge(p1).personAddAge(p1);
cout << p2.age << endl;
}
int main()
{
test02();
return 0;
}
4.3.3 空指针调用成员函数
C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
void showClsName() { cout << "Person class" << endl; }
void showClsAge()
{
if (this == NULL) // 防止程序崩溃
{
return;
}
cout << "age = " << this->m_age << endl;
}
int m_age;
};
int main()
{
Person* p = NULL;
p->showClsName();
p->showClsAge();
return 0;
}
4.3.4 const修饰成员函数
常函数：
- 成员函数后加const后我们称其为常函数
- 常函数内不可以修改成员属性
- 成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可修改
常对象：
- 声明对象前加const称该对象为常对象
- 常对象只能调用函数
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
void showCls() const // ==> const Pesron * const this
{
// this->m_age = 100; // 不可修改指针指向的值
// this = NULL; // 也不可修改地址指向
this->m_height = 100.0; // 可修改
}
void showAge() {}
int m_age;
mutable float m_height; // 特殊变量，即在常函数中也可修改这个值，加mutable关键字
};
int main()
{
Person p;
p.showCls();
const Person p1;
// p1.m_age = 20; 不可修改
p1.m_height = 20.0; // 可修改，因为类定义里该变量前加了mutable
// 常对象只能调用常函数
p1.showCls();
// p1.showAge(); // 常对象不可调用普通成员函数
return 0;
}
4.4 友元
友元的目的就是让一个函数或者一个类访问另一个类中的私有成员
关键字：friend
友元的三种实现：
- 全局函数作友元
- 类作友元
- 成员函数作友元
4.4.1 全局函数作友元
语法：friend 函数声明;
#include
#include
using namespace std;
// 房屋类
class Building
{
// goodgay全局函数是Building好朋友，可以访问类中的私有成员 语法：friend + 函数申明;
friend void goodgay(Building* building);
public:
Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
void goodgay(Building* building)
{
cout << "好基友全局函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友全局函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
int main()
{
Building building;
goodgay(&building);
return 0;
}
4.4.2 类作友元
语法：friend class 类名;
#include
#include
using namespace std;
class Building;
class GoodGay
{
Building* building;
public:
GoodGay();
void visit(); // 参观函数 访问Building类中的属性
};
class Building
{
// GoodGay类是本类的好朋友，即友元类
friend class GoodGay;
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
// 类外写成员函数
Building::Building()
{
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
//创建房屋对象
building = new Building;
}
void GoodGay::visit()
{
cout << "好基友类正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友类正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
int main()
{
GoodGay gg;
gg.visit();
return 0;
}
4.4.3 成员函数作友元
#include
#include
using namespace std;
class Building;
// 基友类
class GoodGay
{
public:
Building* building;
public:
GoodGay();
void visit_init();
void visit_friend(); // 让该函数作为Building类的友元函数
};
// 建筑类
class Building
{
// 成员函数作友元
friend void GoodGay::visit_friend();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;
private:
string m_BedRoom;
};
Building::Building()
{
this->m_BedRoom = "卧室";
this->m_SittingRoom = "客厅";
}
// 类外实现成员函数
GoodGay::GoodGay()
{
// new 一个Building对象初始化building
this->building = new Building;
}
void GoodGay::visit_init()
{
cout << "成员函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
//cout << "成员函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl; // 报错
}
void GoodGay::visit_friend()
{
cout << "好基友成员函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友成员函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
int main()
{
GoodGay gg;
gg.visit_friend();
gg.visit_init();
return 0;
}
4.5 运算符重载
4.5.1加号运算符重载
作用：实现两个自定义数据类型相加的运算
#include
using namespace std;
#include
class Person
{
public:
int m_A;
int m_B;
public:
// Person();
// Person(int a, int b) :m_A(a), m_B(b) {};
// 局部重载运算符+
/*Person operator+ (Person& p)
{
Person temp;
temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
return temp;
}*/
};
// 全局重载运算符+
Person operator+ (Person& p1, Person &p2)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
return temp;
}
// 重载
Person operator+ (Person& p1, int num)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + num;
temp.m_B = p1.m_B + num;
return temp;
}
int main()
{
Person p1;
p1.m_A = 10;
p1.m_B = 12;
Person p2;
p2.m_A = 12;
p2.m_B = 10;
Person p3 = p1 + p2;
cout << p3.m_A << endl;
cout << p3.m_B << endl;
// 运算符重载，也可以发生函数重载
Person p4 = p1 + 10;
cout << p4.m_A << endl;
cout << p4.m_B << endl;
return 0;
}
4.5.2 左移运算符重载
作用：可以输出自定义数据类型
#include
using namespace std;
class Person
{
};
// 只能利用全局函数重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream &out, Person &p)
{
out << "class Person";
return out;
}
/*
int main()
{
Person p;
cout << p << endl;
return 0;
}*/
4.5.3 递增运算符重载
#include
using namespace std;
class Myinteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, Myinteger myint);
private:
int m_Num;
public:
Myinteger() { m_Num = 0; }
// 前置递增运算符++重载 返回引用是为了对一个数进行递增
Myinteger& operator++()
{
++m_Num;
return *this;
}
// 后置递增运算符++重载
Myinteger operator++(int)
{
// 记录当前的值
Myinteger temp = *this;
// 加操作
m_Num++;
// 返回记录值
return temp;
}
// 前置递减运算符--重载
Myinteger& operator--()
{
--m_Num;
return *this;
}
// 后置递减运算符--重载
Myinteger operator--(int)
{
// 先记录原始值
Myinteger temp = *this;
// 减操作
m_Num--;
// 返回记录值
return temp;
}
};
// 重载<<运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, Myinteger myint)
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
int main()
{
Myinteger myint;
cout << myint << endl;
cout << ++myint << endl;
cout << myint++ << endl;
cout << myint << endl;
cout << --myint << endl;
cout << myint << endl;
cout << myint-- << endl;
cout << myint << endl;
}
4.5.4赋值运算符重载
赋值运算符operator=，对属性进行值拷贝（浅拷贝），需要使用深拷贝避开这个坑
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_age = new int(age);
}
~Person()
{
if (m_age != NULL)
{
delete m_age;
m_age = NULL;
}
}
// 重载 赋值运算符
Person& operator=(Person& p)
{
// 编译器是提供浅拷贝
// m_age = p.m_age;
// 应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放，然后再深拷贝
if (this->m_age != NULL)
{
delete m_age;
m_age = NULL;
}
// 深拷贝
m_age = new int(*p.m_age);
return *this;
}
int *m_age;
};
int main()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
p3 = p2 = p1; // 赋值操作
cout << *p1.m_age << endl;
cout << *p2.m_age << endl;
cout << *p3.m_age << endl;
return 0;
}
4.5.5关系运算符重载
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
string m_name;
int m_age;
Person(string name, int age)
{
m_name = name;
m_age = age;
}
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age)
{
return true;
}
else return false;
}
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_age != p.m_age || this->m_name != p.m_name)
{
return true;
}
else return false;
}
bool operator>(Person& p)
{
if (this->m_age > p.m_age)
{
cout << this->m_age << "\t" << p.m_age << endl;
return true;
}
else return false;
}
bool operator<(Person& p)
{
if (this->m_age < p.m_age)
{
return true;
}
else return false;
}
};
int main()
{
Person p1("张三", 15);
Person p2("张三", 15);
if (p1 == p2)
{
cout << "p1和p2是相等的" << endl;
}
if (p1 != p2)
{
cout << "p1 与p2 不相等" << endl;
}
if (p1 > p2)
{
cout << p1.m_name << "的年龄比" << p2.m_name << "大" << endl;
}
if (p1 < p2)
{
cout << p1.m_name << "的年龄比" << p2.m_name << "小" << endl;
}
}
4.5.6 函数调用运算符重载
- 函数调用运算符()也可以重载
- 由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此也称为仿函数
- 仿函数没有固定写法，非常灵活
#include
#include
using namespace std;
class MyPrint
{
public:
void operator() (string test)
{
cout << test << endl;
}
};
int main()
{
MyPrint myprint;
myprint("hello world."); // 由于使用起来很像函数调用，因此也称为仿函数
return 0;
}
4.6 继承
4.6.1继承的基本语法
语法：class 子类名:继承方式 父类名
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
// Person() { cout << "Person类" << endl; }
void showGrade(){cout << "年级：" << m_grade << "年级" << endl;}
private:
int m_grade = 3;
};
class Man:public Person
{
public:
void showSex() { cout << "男生" << endl; }
};
class Woman :public Person
{
public:
void showSex() { cout << "女生" << endl; }
};
int main()
{
Man m;
m.showGrade();
m.showSex();
Woman w;
w.showGrade();
w.showSex();
return 0;
}
4.6.2 继承方式
- 公有继承
- 保护继承
- 私有继承
#include
using namespace std;
// 父类
class Base
{
public:
int m_a;
protected:
int m_b;
private:
int m_c;
};
// 公共继承
class Son1:public Base
{
void func()
{
m_a = 10; // 父类中的公共权限成员到子类中依然是公共权限
m_b = 10; // 父类中的保护权限成员到子类中依然是保护成员
// m_c = 10; // 父类中的保护权限成员 子类访问不到
}
};
// 保护继承
class Son2 :protected Base
{
void func()
{
m_a = 10; // 父类中的公共权限成员到子类中是保护权限
m_b = 10; // 父类中的保护权限成员到子类中依然是保护权限
// m_c = 10; // 父类中的私有成员访问不到
}
};
// 私有继承
class Son3:private Base
{
void func()
{
m_a = 100; // 父类中的公共成员到子类中是私有权限
m_b = 100; // 父类中的保护权限成员到子类中是私有权限
// m_c = 100; // 父类中的私有成员访问不到
}
};
class grandson3:public Son3
{
void func()
{
// m_a; // m_a父类中已经通过私有继承将父父类中的公共权限变成私有权限，所以子类无法再继承该变量，m_b同理
}
};
int main()
{
// 公共继承
Son1 s1;
s1.m_a = 100;
// s1.m_b = 100; // 父类中的保护权限成员到子类中依然是保护成员, 在类外访问不到
// 保护继承
Son2 s2;
// s2.m_a = 100; // 保护继承方式下父类的公共权限到子类中就是保护权限，类外访问不到
// 私有继承
Son3 s3;
// s3.m_a; // 私有继承方式下父类的公共权限到子类中就是私有权限，类外访问不到
// s3.m_b; // 私有继承方式下父类的保护权限到子类中就是私有权限，类外访问不到
return 0;
}
4.6.3 继承中的对象模型
问题：从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？
父类中非静态成员变量均属于子类的成员，包括父类的私有成员
#include
using namespace std;
// 父类
class Base
{
public:
int m_a;
protected:
int m_b;
private:
int m_c;
};
// 公共继承
class Son :public Base
{
public:
int s_m_a;
};
int main()
{
Son s;
cout << "Son类的大小: " << sizeof(s) << endl;
}
Son类的结构在开发人员工具可以查看
命令:先进入文件名所在文件夹，再cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-n7xQqkat-1605180981126)(C:\Users\11986\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201102194621532.png)]
4.6.4继承中的构造函数与析构顺序
子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数
问题：父类和子类的构造函数和析构函数的执行顺序是怎样的？
继承中的构造和析构顺序如下：
- 先构造父类再构造子类，析构函数相反
#include
using namespace std;
// 父类
class Base
{
public:
int m_a;
protected:
int m_b;
private:
int m_c;
public:
Base() { cout << "Base构造函数" << endl; }
~Base() { cout << "Base析构函数" << endl; }
};
// 公共继承
class Son :public Base
{
public:
int s_m_a;
Son() { cout << "Son构造函数" << endl; }
~Son() { cout << "Son析构函数" << endl; }
};
int main()
{
Son s;
}
结果如下：
4.6.5 继承同名成员处理方式
问题：当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？
- 访问子类同名成员 直接访问即可
- 访问父类同名成员 需要加作用域
语法：实例化对象.父类名::变量名
#include
using namespace std;
// 父类
class Base
{
public:
int m_a = 100;
void show(){ cout << "Base-show func." << endl;}
void show(int a){ cout << "Base-show func(int a)." << endl; }
void unique() { cout << "Base unique func." << endl; }
};
// 公共继承
class Son :public Base
{
public:
int m_a = 200;
void show()
{
cout << "Son-show func." << endl;
}
};
int main()
{
Son s;
// 同名属性处理
cout << "Son下面的m_a, s.m_a = " << s.m_a << endl;
cout << "Base下的m_a, s.Base::m_a = " << s.Base::m_a << endl;
// 同名函数处理
s.show();
s.Base::show();
// 父类中所有show()函数的重载都不能直接访问
s.Base::show(100);
// 与子类不同名的函数直接访问
s.unique();
}
总结：
- 当子类与父类拥有同名的成员函数（包括重载），子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数
4.6.6继承同名静态函数成员处理方式
问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？
静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致
- 访问子类同名成员 直接访问即可
- 访问父类同名成员 需要加作用域
#include
#include
using namespace std;
// 父类
class Base
{
public:
static int m_a;
static void show(){ cout << "Base-show func." << endl;}
static void show(int a){ cout << "Base static show func(int a)." << endl; }
};
int Base::m_a = 100;
// 公共继承
class Son :public Base
{
public:
static int m_a;
static void show()
{ cout << "Son static show func." << endl; }
};
int Son::m_a = 200;
int main()
{
Son s;
cout << setw(50) << setfill('*') << "1.通过对象访问" << setw(40) << setfill('*') << "" << endl;
// 1.通过对象访问
// 静态同名属性处理
cout << "Son下面的静态成员变量m_a, 通过对象访问， s.m_a = " << s.m_a << endl;
cout << "Base下的静态成员变量m_a, 通过对象访问，s.Base::m_a = " << s.Base::m_a << endl;
// 静态同名函数处理
s.show();
s.Base::show();
// 父类中所有静态show()函数的重载都不能直接访问
s.Base::show(100);
cout << setw(50) << setfill('*')<< "2.通过类名访问" << setw(40) << setfill('*') << "" << endl;
// 2.通过类名访问
cout << "Son下面的静态成员变量m_a,通过类名访问, Son::m_a = " << Son::m_a << endl;
cout << "Base下面的静态成员变量m_a, 通过类名访问, Son::Base::m_a = " << Son::Base::m_a << endl;
Son::show();
Son::Base::show();
Son::Base::show(100);
}
4.6.7 多继承语法
C++允许一个类继承多个类
语法：class 子类 :继承方式 父类1，继承方式 父类2
注意：多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分。
C++开发中不建议使用多继承
#include
#include
using namespace std;
class Mom_gene
{
public:
// 受精卵携带基因类型
string gene_type;
Mom_gene() { gene_type = "细胞质基因 & 细胞核基因"; }
};
class Dad_gene
{
public:
string gene_type;
Dad_gene() { gene_type = "细胞核基因"; }
};
class Child:public Mom_gene, public Dad_gene
{
public:
// 染色体数
int chromosomes_num;
// 性别
string m_sex;
Child() { chromosomes_num = 46; m_sex = "男"; }
};
int main()
{
Child child;
// 当父类中出现同名成员需要加作用域区分
cout << "孩子的基因中Mom携带的细胞基因有：" << child.Mom_gene::gene_type << endl;
cout << "孩子的基因中Dad携带的细胞基因有：" << child.Dad_gene::gene_type << endl;
return 0;
}
4.6.8菱形继承（钻石继承）
菱形继承概念：
- 两个派送类继承同一个基类
- 又有某个类同时继承于两个派生类
典型的菱形继承案例：
菱形继承问题：
1.羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当草泥马使用数据时，就会产生二义性
2.草泥马继承自动物的数据继承了两份，但我们只需要一份。
解决方案：利用虚继承，继承之前加上关键字virtual变为虚继承
没有虚继承
// 动物类
class Animal
{
public:
int m_age;
};
// 羊类
class Sheep :public Animal
{
int leg_num;
};
// 驼类
class Tuo :public Animal
{
public:
int height;
};
// 羊驼类
class SheepTuo:public Sheep, public Tuo {};
从下图SheepTuo类的结构可以看出在没有基类没有虚继承时，确实有两个m_age变量
虚继承
#include
using namespace std;
// 动物类
class Animal
{
public:
int m_age;
};
// 羊类
class Sheep :virtual public Animal
{
int leg_num;
};
// 驼类
class Tuo :virtual public Animal
{
public:
int height;
};
// 羊驼类
class SheepTuo:public Sheep, public Tuo {};
int main()
{
SheepTuo st;
st.m_age = 20;
cout << st.m_age << endl;
return 0;
}
从下图SheepTuo类的结构可以看出在基类虚继承时，只有一个m_age变量
注：vbptr是虚基类指针；vbtable是虚基类表
4.7多态
4.7.1多态的基本概念
多态分为两类：
-
静态多态：函数重载与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
静态多态与动态多态区别：
- 静态多态的函数地址早绑定 - 编阶段确定函数地址
- 动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址
静态多态-案例
#include
using namespace std;
class Animal
{
public:
void speak() { cout << "动物在说话" << endl; }
};
class Cat:public Animal
{
public:
void speak() { cout << "小猫在说话" << endl; }
};
class Dog :public Animal
{
public:
void speak() { cout << "小狗在说话" << endl; }
};
void doSpeak(Animal & animal)
{
animal.speak();
}
void test()
{
Cat cat;
doSpeak(cat);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-s2oopqem-1605180981129)(C:\Users\11986\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201103105606181.png)]
动态多态-案例
只需在父类同名成员函数前加virtual
#include
using namespace std;
class Animal
{
public:
// 虚函数
virtual void speak() { cout << "动物在说话" << endl; }
};
class Cat:public Animal
{
public:
void speak() { cout << "小猫在说话" << endl; }
};
class Dog :public Animal
{
public:
void speak() { cout << "小狗在说话" << endl; }
};
// 父类引用的方式指向子类对象，还可以是父类指针
void doSpeak(Animal & animal) // Animal & animal == cat
{
animal.speak();
}
void test()
{
Cat cat;
doSpeak(cat);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
多态多态的满足条件：
- 有继承关系
- 子类要重写父类的虚函数
动态多态使用：
- 父类指针或引用指向子类对象
注：函数重写——函数返回值类型 函数名 参数列表 都相同
多态带来的好处：
1. 组织结构清晰
2. 可读性强
3. 对于前期和后期的维护性高
4.7.2 案例-计算器类
#include
using namespace std;
// 普通写法：计算器类
class Caculator1
{
private:
int num1;
int num2;
string flag;
private:
int add() { return num1 + num2; }
int minus() { return num1 - num2; }
int times() { return num1 * num2; }
int divided() { return num1 / num2; }
public:
Caculator1(int n1, string f, int n2) :num1(n1), flag(f), num2(n2) {}
void show()
{
if (flag == "+")
{
cout << num1 << flag << num2 << "=" << add() << endl;
}
if (flag == "-")
{
cout << num1 << flag << num2 << "=" << minus() << endl;
}
if (flag == "*")
{
cout << num1 << flag << num2 << "=" << times() << endl;
}
if (flag == "/")
{
cout << num1 << flag << num2 << "=" << divided() << endl;
}
}
};
// 利用多态实现计算器类
/* 多态带来的好处:
1. 组织结构清晰
2. 可读性强
3. 对于前期和后期的维护性高
*/
// 实现计算器抽象类
class AbstractCaculator
{
public:
virtual int getResult() { return 0; }
int m_Num1;
int m_Num2;
};
// 加法计算器类
class AddCaculator :public AbstractCaculator
{
public:
int getResult() { return m_Num1 + m_Num2; }
};
// 减法计算器类
class MinusCaculator :public AbstractCaculator
{
public:
int getResult() { return m_Num1 - m_Num2; }
};
// 乘法计算器类
class MultiplyCaculator :public AbstractCaculator
{
public:
int getResult() { return m_Num1 * m_Num2; }
};
// 普通写法测试
void test01()
{
int num1, num2;
string flag;
cin >> num1 >> flag >> num2;
Caculator1 c(num1, flag, num2);
c.show();
}
// 多态写法测试
void test02()
{
// 多态使用条件
// 父类引用指向子类对象
AbstractCaculator* abc = new AddCaculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 20;
cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
delete abc; // 只是销毁new对象在堆区的数据
abc = new MinusCaculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 20;
cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
delete abc;
abc = new MultiplyCaculator;
abc->m_Num1 = 10;
abc->m_Num2 = 20;
cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
delete abc;
}
int main()
{
// test01();
test02();
return 0;
}
4.7.3 纯虚函数和抽象类
纯虚函数语法：virtual 返回值类型 函数名(参数列表)=0
当类中有纯虚函数，这个类也称为抽象类
抽象类特点：
- 无法实例化对象
- 抽象类的子类 必须要重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类
#include
using namespace std;
class Base
{
public:
virtual void func() = 0;
};
class Son :public Base
{
public:
void func()
{
cout << "这是子类" << endl;
}
};
int main()
{
Son s;
s.func();
return 0 ;
}
4.7.4 案例-制作饮品
饮品大多制作流程：煮水–>冲泡–>倒入杯中–>加入配料（相当于固定流程或模板）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-utkZeZvm-1605180981131)(C:\Users\11986\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201103173145371.png)]
代码实现
#include
#include
using namespace std;
// 饮品抽象类
class AbstractDrinking
{
public:
virtual void boiling() = 0;
virtual void brewing() = 0;
virtual void pouring() = 0;
virtual void addsth() = 0;
void making()
{
boiling();
brewing();
pouring();
addsth();
}
};
// 咖啡类
class Coffee:public AbstractDrinking
{
void boiling() { cout << "煮农夫山泉中......" << endl; }
void brewing() { cout << "正在冲泡咖啡......" << endl; }
void pouring() { cout << "倒入杯中......" << endl; }
void addsth() { cout << "加入奶和白糖......" << endl; }
};
// 茶类
class Tea :public AbstractDrinking
{
void boiling() { cout << "煮百岁山中......" << endl; }
void brewing() { cout << "正在冲泡茶叶......" << endl; }
void pouring() { cout << "倒入杯中......" << endl; }
void addsth() { cout << "加入柠檬片......" << endl; }
};
void doDrinking(AbstractDrinking * abs)
{
abs->making();
delete abs;
}
void test001()
{
cout << setw(30) << setfill('*') << "正在制作咖啡中" << setw(20) << "" << endl;
doDrinking(new Coffee);
cout << setw(30) << setfill('*') << "正在制作茶水中" << setw(20) << "" << endl;
doDrinking(new Tea);
}
int main()
{
test001();
return 0;
}
4.7.5 虚析构和纯虚析构
问题
多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类得析构函数代码
解决方法
将父类中的析构函数改为==虚析构==或者==纯虚析构==
虚析构与纯虚析构共性
- 可以解决父类指针释放子类对象
- 都需要有具体的函数实现
虚析构和纯虚析构区别
- 如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象
语法
虚析构语法：
virtual ~类名(){}
纯虚析构语法：
类内：virtual ~类名()=0
类外：类名::~类名(){}
#include
using namespace std;
// 动物类
class Animal
{
public:
virtual void speak() = 0;
// 虚析构与纯虚析构只能写其一
// 虚析构
//virtual ~Animal() { cout << "Animal析构函数" << endl; }
// 纯虚析构
virtual ~Animal() = 0;
};
// 纯虚析构实现
Animal::~Animal() { /* cout << "Animal析构函数" << endl;*/ }
class Cow:public Animal
{
public:
void speak() { cout << "牛在叫" << endl; }
// 没有在堆区开辟内存，不必写析构函数
// ~Cow() { cout << "Cow析构函数" << endl; }
};
class Mouse :public Animal
{
public:
Mouse(string name) :m_Name(new string(name)) {}
void speak() { cout << *m_Name << "老鼠在说话" << endl; }
// 在堆区开辟了内存必须得释放，必须写析构函数，但是释放父类指针并能释放子类在堆区开辟得数据，所以父类就得写虚析构或纯虚析构
~Mouse() { if (m_Name != NULL) { delete m_Name; m_Name = NULL; /*cout << "Cat析构函数" << endl;*/ } }
public:
string *m_Name;
};
void doSpeak(Animal* animal)
{
animal->speak();
delete animal;
}
void test002()
{
doSpeak(new Mouse("Jerry"));
doSpeak(new Cow);
}
int main()
{
test002();
return 0;
}
总结：
- 虚析构或纯虚析构就是用来解决父类指针释放子类对象
- 如果子类中没有堆区数据，可以不写虚析构或纯虚析构
- 用有纯虚析构也属于抽象类
4.7.4案例改写
#include
#include
using namespace std;
// 饮品抽象类
class AbstractDrinking
{
public:
virtual void boiling() = 0;
virtual void brewing() = 0;
virtual void pouring() = 0;
virtual void addsth() = 0;
void making()
{
boiling();
brewing();
pouring();
addsth();
}
// 纯虚析构 需要声明也需要实现，类外实现
virtual ~AbstractDrinking() = 0;
};
AbstractDrinking::~AbstractDrinking() { cout << "Animal类析构函数" << endl; }
// 咖啡类
class Coffee:public AbstractDrinking
{
public:
void boiling() { cout << "煮农夫山泉中......" << endl; }
void brewing() { cout << "正在冲泡咖啡......" << endl; }
void pouring() { cout << "倒入杯中......" << endl; }
void addsth() { cout << "加入奶和白糖......" << endl; }
~Coffee() { cout << "Coffe析构函数" << endl; }
};
// 茶类
class Tea :public AbstractDrinking
{
public:
Tea(string name) :m_Name(new string(name)) {}
~Tea() { if (m_Name != NULL) { delete m_Name; m_Name = NULL; cout << "Tea析构函数" << endl; } }
void boiling() { cout<< *m_Name << "正在煮百岁山......" << endl; }
void brewing() { cout << *m_Name << "正在冲泡茶叶......" << endl; }
void pouring() { cout << *m_Name << "正在将茶水倒入杯中......" << endl; }
void addsth() { cout << *m_Name << "正在加入柠檬片......" << endl; }
private:
string* m_Name;
};
// 制作制作饮品接口（模板）
void doDrinking(AbstractDrinking * abs)
{
abs->making();
delete abs; // 释放堆区的数据
}
// 测试
void test001()
{
cout << setw(30) << setfill('*') << "正在制作咖啡中" << setw(20) << "" << endl;
doDrinking(new Coffee);
cout << setw(30) << setfill('*') << "正在制作茶水中" << setw(20) << "" << endl;
doDrinking(new Tea("杰森"));
}
/*int main()
{
test001();
return 0;
}*/
4.7.6 案例-电脑组装
案例描述
电脑主要组成部件为CPU（用计算），显卡（用于显示），内存条（用于存储）
将每个零件封装成抽象基类，并且提供不同的厂商生产的不同的零件，例如intel厂商和Lenovo厂商
创建电脑类提供让电脑工作的函数，并且调用每个零件工作的接口
测试时组装三台不同的电脑进行工作
结构
自我实现代码
#include
#include
#include
using namespace std;
// 抽象cpu基类
class AbsCPU
{
public:
virtual void caculate() = 0;
};
// 抽象显卡基类
class AbsVideoCard
{
public:
virtual void show() = 0;
};
// 抽象内存条基类
class AbsMemory
{
public:
virtual void storage() = 0;
};
// intel厂商类
class Intel :public AbsCPU, public AbsVideoCard, public AbsMemory
{
public:
void caculate() { cout << "Intel CPU" << endl; }
void show() { cout << "Intel video card" << endl; }
void storage() { cout << "Intel memory" << endl; }
};
// Lenovo厂商类
class Lenovo :public AbsCPU, public AbsVideoCard, public AbsMemory
{
public:
void caculate() { cout << "Lenovo CPU" << endl; }
void show() { cout << "Lenovo video card" << endl; }
void storage() { cout << "Lenovo memory" << endl; }
};
// 电脑类
class Computer
{
public:
Computer(string desc) :m_desc(desc) {}
void makeup(AbsCPU* cpu, AbsVideoCard* vc, AbsMemory* mem)
{
cout << setw(25) << setfill('*') <<"开始组装" << m_desc << setw(15) << "" << endl;
cpu->caculate();
vc->show();
mem->storage();
cout << setw(30) << setfill('*') << "组装完成" << setw(20) << "" << endl;
// 释放堆区的数据
delete cpu, vc, mem;
}
private:
string m_desc;
};
void test003()
{
Computer com1("Intel电脑");
com1.makeup(new Intel, new Intel, new Intel);
Computer com2("Lenovo电脑");
com2.makeup(new Lenovo, new Lenovo, new Lenovo);
Computer com3("混搭电脑");
com2.makeup(new Intel, new Lenovo, new Lenovo);
}
int main()
{
test003();
return 0;
}
代码分析
厂商类：对于全用同一种类型的配件无影响，但是只用某一个买配件就会造成多余的内存，同时这样写没有充分利用类的多态特性
代码改造（老师代码）
#include
#include
#include
using namespace std;
// 抽象cpu基类
class AbsCPU
{
public:
virtual void caculate() = 0;
};
// 抽象显卡基类
class AbsVideoCard
{
public:
virtual void show() = 0;
};
// 抽象内存条基类
class AbsMemory
{
public:
virtual void storage() = 0;
};
// intel厂商类
class IntelCPU :public AbsCPU
{
public:
void caculate() { cout << "Intel CPU is caculating." << endl; }
};
class IntelVideoCard :public AbsVideoCard
{
public:
void show() { cout << "Intel video card is working." << endl; }
};
class IntelMemory :public AbsMemory
{
public:
void storage() { cout << "Intel memory is to storage." << endl; }
};
// Lenovo厂商类
class LenovoCPU :public AbsCPU
{
public:
void caculate() { cout << "Lenovo CPU is caculating." << endl; }
};
class LenovoVideoCard :public AbsVideoCard
{
public:
void show() { cout << "Lenovo video card is working." << endl; }
};
class LenovoMemory :public AbsMemory
{
public:
void storage() { cout << "Lenovo memory is to storage." << endl; }
};
// 电脑类
class Computer
{
public:
Computer(string* desc, AbsCPU *cpu, AbsVideoCard *vc, AbsMemory *mem) :m_desc(desc), m_cpu(cpu), m_vc(vc), m_mem(mem){}
~Computer()
{
if (m_cpu != NULL) { delete m_cpu; m_cpu = NULL; }
if (m_vc != NULL) { delete m_vc; m_cpu = NULL; }
if (m_mem != NULL) { delete m_mem; m_cpu = NULL; }
if (m_desc != NULL) { delete m_desc; m_desc = NULL; }
}
void makeup()
{
cout << setw(25) << setfill('*') <<"开始组装" << *m_desc << setw(15) << "" << endl;
m_cpu->caculate();
m_vc->show();
m_mem->storage();
cout << setw(30) << setfill('*') << "组装完成" << setw(20) << "" << endl;
}
private:
string* m_desc;
AbsCPU* m_cpu;
AbsVideoCard* m_vc;
AbsMemory* m_mem;
};
void test003()
{
// 第一台电脑零件
AbsCPU* intelCPU = new IntelCPU;
AbsVideoCard* intelVideoCard = new IntelVideoCard;
AbsMemory* intelMemory = new IntelMemory;
// 创建第一台电脑
string* computer_name1 = new string("Intel电脑");
Computer* computer1 = new Computer(computer_name1, intelCPU, intelVideoCard, intelMemory);
computer1->makeup();
delete computer1;
// 第二台电脑零件
AbsCPU* lenovoCPU = new LenovoCPU;
AbsVideoCard* lenovoVideoCard = new LenovoVideoCard;
AbsMemory* lenovoMemory = new LenovoMemory;
// 创建第二台电脑
string* computer_name2 = new string("Lenovo电脑");
Computer* computer2 = new Computer(computer_name2, lenovoCPU, lenovoVideoCard, lenovoMemory);
computer2->makeup();
delete computer2;
// 创建第三台电脑
string* computer_name3 = new string("混搭电脑 ");
// 直接在传参过程中new对象
Computer* computer3 = new Computer(computer_name3, new IntelCPU, nw LenovoVideoCard, new LenovoMemory);
computer3->makeup();
delete computer3;
}
int main()
{
test003();
return 0;
}
5.文件操作
程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束都会被释放
通过文件可以将数据持久化
C++中对文件操作需要包含头文件====
文件类型分为
- 文本文件 - 文件以文本的ASCII码形式存储到计算机中
- 二进制文件 - 文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂
操作文件的三大类
- ofstream :写操作
- ifstream：读操作
- fstream：读写操作
5.1文本文件
5.1.1写文件
写文件步骤
-
包含头文件
#include -
创建流对象
ofstream ofs; -
打开文件
ofs.ope("文件路径", 打开方式); -
写数据
ofs << "写入的内容" << endl; -
关闭文件
ofs.close();
打开文件的方式
| 打开方式 | 解释 |
|---|---|
| ios::in | 为读文件而打开文件 |
| ios::out | 为写文件而打开文件 |
| ios::ate | 初始位置：文件尾 |
| ios::app | 追加方式写文件 |
| ios::trunc | 如果文件存在先删除 |
| ios::binary | 二进制文件 |
**注意：**文件打开方式可以配合使用，利用|操作符 |
例如：用二进制写文件，ios::out | ios::binary
demo
#include
// 1.添加头文件
#include
using namespace std;
int main()
{
// 2.创建流对象
fstream ofs;
// 3.指定打开方式
ofs.open("test.txt", ios::out);
// 4.写入内容，endl后会换行
ofs << "姓名：张三" << endl;
ofs << "性别：男" << endl;
ofs << "年龄：20" << endl;
// 5.关闭文件
ofs.close();
return 0;
}
5.1.2读文件
读文件步骤
-
添加头文件
#include -
创建流对象
fstream ifs; -
打开文件并判断文件是否打开成功
ifs.open("文件路径", 读取方式);if (!ifs.is_open()){cout<< "文件打开失败"<< endl;} -
读取内容
四种方式
-
关闭文件
ifs.close();
demo
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
fstream ifs;
ifs.open("test.txt", ios::in);
char buffer[1024];
// 读取方式1
//while (!ifs.eof())
//{
// ifs.getline(buffer, 1024);
// cout << buffer << endl;
//}
// 读取方式2
//while (ifs >> buffer)
//{
// cout << buffer << endl;
//}
//ifs.close();
// 读取方式3
//while (ifs.getline(buffer, sizeof(buffer)))
//{
// cout << buffer << endl;
//}
// 读取方式4:一次只读一个字符
char c;
while ((c = ifs.get()) != EOF) // EOF : end of file
{
cout << c;
}
return 0;
}
总结
- 读文件可以用ifstream,或者用fstream
- 利用is_open()函数可以判断文件是否打开成功
- close()关闭文件
5.1.3案例-水仙花数写入txt
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
fstream ofs;
ofs.open("水仙花数.txt", ios::out);
int num = 100;
while (num < 1000)
{
int hunderd = num / 100;
int ten = num % 100 / 10;
int n = num % 10;
if (pow(hunderd, 3) + pow(ten, 3) + pow(n, 3) == num)
{
ofs << num << "\t";
}
num++;
}
ofs.close();
return 0;
}
结果
5.2二进制文件
打开方式指定为：ios::binary
5.2.1写文件
二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write
函数原型：ostream& write(const char * buffer, int len);
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间，len是读写的字节数
demo
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
};
void test01()
{
fstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
// 写入
Person p = { "张三", 18 };
ofs.write((const char *)&p, sizeof(Person));
ofs.close();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
5.2.2 读文件
二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read
函数原型：istream& read(char * buffer, int len)
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间，len是读写的字节数
demo
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
};
int main()
{
// 打开文件
fstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary);
if (!ifs.is_open()) { cout << "打开文件失败" << endl; return 0; }
// 读文件
Person p;
ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
// 打印内容
cout << "姓名：" << p.m_Name << "\t年龄：" << p.m_Age << endl;
ifs.clear();
return 0;
}
fs << “姓名：张三” << endl;
ofs << “性别：男” << endl;
ofs << “年龄：20” << endl;
// 5.关闭文件
ofs.close();
return 0;
}
#### 5.1.2读文件
读文件步骤
1. 添加头文件
`#include `
2. 创建流对象
`fstream ifs;`
3. 打开文件并判断文件是否打开成功
`ifs.open("文件路径", 读取方式);if (!ifs.is_open()){cout<< "文件打开失败"<< endl;}`
4. 读取内容
四种方式
5. 关闭文件
`ifs.close();`
##### demo
```c++
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
fstream ifs;
ifs.open("test.txt", ios::in);
char buffer[1024];
// 读取方式1
//while (!ifs.eof())
//{
// ifs.getline(buffer, 1024);
// cout << buffer << endl;
//}
// 读取方式2
//while (ifs >> buffer)
//{
// cout << buffer << endl;
//}
//ifs.close();
// 读取方式3
//while (ifs.getline(buffer, sizeof(buffer)))
//{
// cout << buffer << endl;
//}
// 读取方式4:一次只读一个字符
char c;
while ((c = ifs.get()) != EOF) // EOF : end of file
{
cout << c;
}
return 0;
}
总结
- 读文件可以用ifstream,或者用fstream
- 利用is_open()函数可以判断文件是否打开成功
- close()关闭文件
5.1.3案例-水仙花数写入txt
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
fstream ofs;
ofs.open("水仙花数.txt", ios::out);
int num = 100;
while (num < 1000)
{
int hunderd = num / 100;
int ten = num % 100 / 10;
int n = num % 10;
if (pow(hunderd, 3) + pow(ten, 3) + pow(n, 3) == num)
{
ofs << num << "\t";
}
num++;
}
ofs.close();
return 0;
}
结果
5.2二进制文件
打开方式指定为：ios::binary
5.2.1写文件
二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write
函数原型：ostream& write(const char * buffer, int len);
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间，len是读写的字节数
demo
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
};
void test01()
{
fstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
// 写入
Person p = { "张三", 18 };
ofs.write((const char *)&p, sizeof(Person));
ofs.close();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
5.2.2 读文件
二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read
函数原型：istream& read(char * buffer, int len)
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间，len是读写的字节数
demo
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
};
int main()
{
// 打开文件
fstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary);
if (!ifs.is_open()) { cout << "打开文件失败" << endl; return 0; }
// 读文件
Person p;
ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
// 打印内容
cout << "姓名：" << p.m_Name << "\t年龄：" << p.m_Age << endl;
ifs.clear();
return 0;
}