#include<iostream>
using namespace std;

const double PI = 3.14;

// 设计一个圆类，求圆的周长
class Circle {

// 访问权限
public:  //公共权限

// 属性
	int m_r;  //半径

// 行为
	// 获取圆的周长
	double calculateZC()
	{
		return 2 * PI * m_r;
	}

};

int main() {
	// 实例化：通过圆类 创建具体的圆（对象）
	Circle c1;
	// 给圆的对象的属性进行赋值
	c1.m_r = 10;

	cout << "圆的周长：" << c1.calculateZC() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

示例2: 设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号

示例代码:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Student
{
public:  // 公共权限
	// 成员：类中的属性和行为统一称为成员
	// 属性：成员属性、成员变量
	// 行为：成员函数、成员方法
	string m_Name;  // 属性（学生姓名）
	int m_Id;		// 属性（学生id）

	void showStudent()  // 行为：显示姓名和学号
	{
		cout << "姓名：" << m_Name << " 学号：" << m_Id << endl;
	}

	void setNameAndId(string name, int Id)  // 行为：给姓名赋值
	{
		m_Name = name;
		m_Id = Id;
	}
};

int main() {
	Student s;  //实例化学生对象

	直接给属性赋值
	//s.m_Name = "张三";
	//s.m_Id = 1;

	// 通过行为给属性赋值
	s.setNameAndId("张三",10);
	

	//显示学生信息
	s.showStudent();

	system("pause");
	return 0;
}

1.1.2 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

????????访问权限有三种：

????????????????1. public? ? ? ? ? ? ? ? ?公共权限：成员类内类外都可以访问

????????????????2. protected? ? ? ? ? ? 保护权限：成员?类内可以访问，类外不可以访问?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?子类可以访问父类中的保护内容

????????????????3. private????????????????私有权限：成员?类内可以访问，类外不可以访问

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?子类可以不可以访问父类中的私有内容

1.2 struct和class区别

在C++中struct和class唯—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，如下代码中，无错误提示

????????class默认权限为私有，如下代码中，有错误提示

1.3?成员属性设置为私有

????????优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

????????优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性（判断写入的数据是否合规）

????????示例：（我想设置私有成员中的?

????????????????????????????????姓名 / 可读可写??

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 年龄 / 只读

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? id / 只写

????????????????????????）

????????解决思路：

? ? ? ? 可以在公有权限中，对三个私有属性分别设置相应的成员函数，如果要可读可写，就在公有权限中编辑读和写的函数。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	// 设置姓名（可写姓名）
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}
	// 获取姓名（可读姓名）
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}

private:
	string m_Name;
	int m_age;
	int id;
};


int main() {
	Person p;
	p.setName("张三");

	cout << "姓名：" << p.getName() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

2. 对象初始化和清理

????????生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全。

????????C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。

2.1 构造函数和析构函数

????????对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

????????—个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

????????同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

????????C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

????????构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。

????????析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

构造函数语法：????????类名(){}

????????1.构造函数，没有返回值也不写void

????????2.函数名称与类名相同

????????3.构造函数可以有参数，因此可以发生重载

????????4.程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用，而且只会调用一次

析构函数语法：????????~类名(){}

????????1.析构函数，没有返回值也不写void

????????2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号~

????????3.析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载

????????4.程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用，而且只会调用一次

构造函数与析构函数的使用示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	// 1. 构造函数
	Person()
	{
		cout << "Person 构造函数的调用" << endl;
	}

	// 2. 析构函数
	~Person()
	{
		cout << "Person 析构函数的调用" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Person p;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式：

????????按参数分为：有参构造和无参构造

????????按类型分为：普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

????????括号法

????????显示法

????????隐式转换法

2.3 拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

? ? ? ? 1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

? ? ? ? 2.值传递的方式给函数参数传值

? ? ? ? 3.以值方式返回局部对象

2.4 构造函数调用规则

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数

????????1．默认构造函数(无参，函数体为空)

????????2．默认析构函数(无参，函数体为空)

????????3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下:

????????1.如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造

????????2.如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数

2.5 深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
?

2.6 初始化列表

作用：C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

语法：构造函数():属性1(值1) ,属性2(值2) ... {}

传统初始化操作：通过构造函数初始化属性

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	// 传统初始化操作：通过构造函数初始化属性
	Person(int a, int b, int c)
	{
		m_A = a;
		m_B = b;
		m_C = c;
	}

	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

void test01()
{
	Person p(10, 20, 30);
	cout << "m_A = " << p.m_A << endl;
	cout << "m_B = " << p.m_B << endl;
	cout << "m_C = " << p.m_C << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

通过初始化列表：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	Person():m_A(10),m_B(10),m_C(30)
	{
	}

	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

void test01()
{
	Person p;
	cout << "m_A = " << p.m_A << endl;
	cout << "m_B = " << p.m_B << endl;
	cout << "m_C = " << p.m_C << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

2.7 类对象作为类成员

????????C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员

例如：

class A {}
class B
{
    A a;
}

????????B类中有对象A作为成员，A为对象成员，那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后?

????????答案：是A先构造

2.8 静态成员

静态成员就是在成员变呈和成员函数前加上关键字static，称为静态成员

静态成员分为:

????????静态成员变量

????????????????所有对象共享同一份数据

????????????????在编译阶段分配内存

????????????????类内声明，类外初始化

????????????????(静态成员变量也是有访问权限的，如私有权限的静态成员变量在类外是访问不到的)

????????静态成员函数

????????????????所有对象共享同一个函数

????????????????静态成员函数只能访问静态成员变量

以下示例代码证明了所有对象共享一份数据：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	static int m_A;  // 类内申明
};

int Person::m_A = 100;  // 类外初始化

void test01()
{
	Person p;
	cout << "p的 m_A = " << p.m_A << endl;

	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	cout << "p2的 m_A = " << p.m_A << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

结果：

因此静态成员变量有两种访问方式：

1.通过对象进行访问

Person p;
cout << p.m_A << endl;

2.通过类名访问

cout << Person::m_A << endl;

以下示例代码呈现了静态成员函数的两种访问方式

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "调用func" << endl;
	}
};

void test01()
{
	// 通过对象访问
	Person p;
	p.func();

	// 通过类名访问
	Person::func();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3. C++对象模型和this指针

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

只有非静态成员变量才属于类的对象上

3.2 this指针概念

通过3.1我们知道在C++中成员变虽和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问题是：这一块代码是如何区分哪个对象调用自己的呢?

C++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。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指针的用途：

????????1.当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		// this指针指向被调用的成员函数 所属的对象
		this->age = age;
	}
	int age;
};

void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "p1的年龄" << p1.age << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

????????2.在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

3.3 空指针访问成员函数

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

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

错误写法：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "show class name" << endl;
	}

	void showPersonAge()
	{
		cout << "age = " << this->m_Age << endl;
	}

	int m_Age;
};

void test01()
{
	Person * p = NULL;
	//p->showClassName();
	p->showPersonAge();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

?报错原因是因为传入的指针是为NULL

正确写法：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "show class name" << endl;
	}

	void showPersonAge()
	{
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}
		cout << "age = " << this->m_Age << endl;
	}

	int m_Age;
};

void test01()
{
	Person * p = NULL;
	//p->showClassName();
	p->showPersonAge();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3.4 const修饰成员函数

常函数：

1.成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数（在成员函数后面加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改）

2.常函数中不可以修改成员属性

3.成员属性声明时加关捷字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

1.声明对象前加const称该对象为常对象

const Person p;

2.常对象只能调用常函数
?

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	void showPerson(int num) const
	{
		m_A = num;
	}

	mutable int m_A;
};

void test01()
{
	const Person p;
	p.showPerson(100);
	cout << p.m_A << endl;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4 友元

????????生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)，客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去但是呢，你也可以允许你的好闰蜜好基友进去。

????????在程序里，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术，友元的目的就是让—个函数或者类访问另一个类中私有成员，友元的关键字为friend。

友元的三种实现

????????1.全局函数做友元

????????2.类做友元

????????3.成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Building
{
	friend void goodFriend(Building *building);  //表示goodFriend全局函数是本类的友元，可以访问本类的私有属性

public:
	Building()
	{
		m_SittingRoom = "客厅";
		m_BedRoom = "卧室";
	}
public:
	string m_SittingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};

void goodFriend(Building *building)
{
	cout << "goodFriend 正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
	Building building;
	goodFriend(&building);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4.2 类做友元

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Building;
class goodFriend
{
public:
	goodFriend();
	void visit();  //用来访问Building中的属性
	Building * building;
};

class Building
{
	friend class goodFriend;  //表示goodFriend类是Building类的友元，可以访问Building中的私有成员
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};

// 类外写成员函数
Building::Building()  //Building的构造函数
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
goodFriend::goodFriend()  //goodFriend的构造函数
{
	// 创建building对象
	building = new Building;
}

void goodFriend::visit()
{
	cout << "goodFriend类正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "goodFriend类正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
	goodFriend gg;
	gg.visit();
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4.3 成员函数做友元

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Building;
class goodFriend
{
public:
	goodFriend();  //申明构造函数
	void visit(); //让visit函数可以访问Building中的私有成员

	Building * building;
};

class Building
{
	friend void goodFriend::visit();  //让goodFriend类中的visit成员函数作为本类的友元
public:
	Building();  //申明构造函数
public:
	string m_SitingRoom;
private:
	string m_BedRoom;
};

//类外实现成员函数
Building::Building()
{
	m_SitingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}

goodFriend::goodFriend()
{
	building = new Building;
}

void goodFriend::visit()
{
	cout << "visit函数正在访问：" << building->m_SitingRoom << endl;
	cout << "visit函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}


void test01()
{
	goodFriend gg;
	gg.visit();
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

5. 运算符重载

????????运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型

加号运算法重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

方式1：通过成员函数重载+号?

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	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;
	}
	int m_A;
	int m_B;
};

void test01()
{
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;

	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;

	Person p3 = p1 + p2;
    //Person p3 = p1.operator+(p2);  // 成员函数重载本质调用

	cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;
	cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

方式2：通过全局函数重载+号?

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Person
{
public:
	int m_A;
	int m_B;
};

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;
}

void test01()
{
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;

	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;

	Person p3 = p1 + p2;
    // Person p3 = operator+(p1, p2)  // 全局函数重载本质调用
	cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;
	cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6. 继承

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：

?????????我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码。

6.1 继承的基本使用

不使用继承（重复代码太多）：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Java
{
public:
	void header() 
	{
		cout << "header" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "footer" << endl;
	}
	void content()
	{
		cout << "---Java---" << endl;
	}
};

class Python
{
public:
	void header()
	{
		cout << "header" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "footer" << endl;
	}
	void content()
	{
		cout << "---Python---" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Java ja;
	ja.footer();
	ja.header();
	ja.content();
	Python py;
	py.footer();
	py.header();
	py.content();
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

使用继承：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	void header()
	{
		cout << "header" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "footer" << endl;
	}
};

class Java :public Base
{
public:
	void content()
	{
		cout << "---Java---" << endl;
	}
};

class Python :public Base
{
public:
	void content()
	{
		cout << "---Python---" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Java ja;
	ja.footer();
	ja.header();
	ja.content();
	Python py;
	py.footer();
	py.header();
	py.content();
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.2 继承方式

继承的语法：? class子类:继承方式? 父类

继承方式一共有三种：

????????1.公共继承

????????2.保护继承·

????????3.私有继承

6.3 继承中构造和析构顺序

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：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后?
?

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	Base()
	{
		cout << "Base构造函数！" << endl;
	}

	~Base()
	{
		cout << "Base析构函数！" << endl;
	}
};

class Son :public Base
{
public:
	Son()
	{
		cout << "Son构造函数！" << endl;
	}
	~Son()
	{
		cout << "Son析构函数！" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Son s;
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.4 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?

? ? ? ? 方式1：访问子类同名成员直接访问即可

? ? ? ? 方式2：访问父类同名成员需要加作用域

6.4.1 同名成员变量的处理方式

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	Base()
	{
		m_A = 100;
	}
	int m_A;
};

class Son :public Base
{
public:
	Son()
	{
		m_A = 200;
	}
	int m_A;
};

void test01()
{
	Son s;
	cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;  // 访问子类中的m_A
	cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl;  // 访问父类中的m_A
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.4.2 同名成员函数的处理方式

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	void func()
	{
		cout << "调用Base的func" << endl;
	}
};

class Son :public Base
{
public:
	void func()
	{
		cout << "调用Son的func" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Son s;
	s.func();  // 直接调用，调用的是子类中同名的成员函数
	s.Base::func();  // 调用父类中的func
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.5 继承同名静态成员处理方式

问题：继承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

6.5.1 同名静态成员属性

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	static int m_A;  // 类内申明
};
int Base::m_A = 100; //类外初始化

class Son :public Base
{
public:
	static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;

// 同名静态成员属性
void test01()
{
	// 通过对象访问
	Son s;
	cout << "Son的m_A = " << s.m_A << endl;
	cout << "Base的m_A = " << s.Base::m_A << endl;

	// 通过类名访问
	cout << "Son的m_A = " << Son::m_A << endl;
	cout << "Base的m_A = " << Son::Base::m_A << endl;  // 第一个::代表通过类名方式访问， 第二个::代表访问父类作用域下
};

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.5.2 同名静态成员函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//继承实现
class Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "Base static void func()" << endl;
	}
};

class Son :public Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "Son static void func()" << endl;
	}
};

// 同名静态成员函数
void test02()
{
	Son s;
	s.func();  // 调用子类的func
	s.Base::func();  // 调用父类的func
}

int main() {
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

6.6?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...

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++实际开发中不建议用多继承

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


class Base1
{
public:
	Base1()
	{
		m_A = 100;
	}
	int m_A;
};

class Base2
{
public:
	Base2()
	{
		m_B = 200;
	}
	int m_B;
};

class Son:public Base1, public Base2
{
public:
	Son()
	{
		m_C = 300;
		m_D = 400;
	}
	int m_C;
	int m_D;
};

// 同名静态成员函数
void test01()
{
	Son s;
	cout << s.Base1::m_A << endl;
	cout << s.Base2::m_B << endl;
	cout << s.m_C << endl;

}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

6.7 菱形继承

菱形继承概念：

????????两个派生类继承同一个基类

????????又有某个类同时继承者两个派生类

????????这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承
?

?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。

可以用作用域加以区分：?

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


class Animal
{
public:
	int m_Age;
};

class Sheep : public Animal {};
class Tuo : public Animal {};

class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {};


// 同名静态成员函数
void test01()
{
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 18;
	st.Tuo::m_Age = 28;
	// 当菱形继承，两个父类拥有相同成员属性时，可以用作用域加以区分
	cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;
	cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

????????⒉草泥马继承自动物的数据继承了两份，其实我们应该清楚，这份数据我们只需要一份就可以。

利用虚继承解决菱形继承的问题：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


class Animal
{
public:
	int m_Age;
};

// 利用虚继承 解决菱形继承的问题
class Sheep : virtual public Animal {};
class Tuo : virtual public Animal {};

class SheepTuo : virtual public Sheep, public Tuo {};


// 同名静态成员函数
void test01()
{
	SheepTuo st;
	st.Sheep::m_Age = 18;
	st.Tuo::m_Age = 28;
	// 当菱形继承，两个父类拥有相同成员属性时，可以用作用域加以区分
	cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl;
	cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl;
	cout << st.m_Age << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

7. 多态

7.1 多态的基本概念

多态是C++面向对象三大特性之—

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

总结：

????????多态满足条件：

????????????????有继承关系

????????????????子类重写父类中的虚函数

????????多态使用条件：

????????????????父类指针或引用指向子类对象

????????重写：函数返回值类型函数名参数列表完全一致称为重写

下面通过案例进行讲解多态：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


class Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "Animal speak" << endl;
	}
};

class Cat :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "Cat speak" << endl;
	}
};


// 同名静态成员函数
void doSpeak(Animal &animal)  // 地址早绑定，在编译阶段确定函数地址
{
	animal.speak();
}

void test01()
{
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

????????发现想让猫说话，但是执行的是动物说话。原因是地址早绑定，在编译阶段确定函数地址。

????????如果想执行让猫说话，那么这个函数地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，即地址晚绑定，通过关键字 virtual 实现：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>


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

class Cat :public Animal
{
public:
	void speak()
	{
		cout << "Cat speak" << endl;
	}
};

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


// 同名静态成员函数
void doSpeak(Animal &animal)  // 地址早绑定，在编译阶段确定函数地址
{
	animal.speak();
}

void test01()
{
	Cat cat;
	doSpeak(cat);
	Dog dog;
	doSpeak(dog);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

7.2 多态案例一计算器类

案例描述：

分别利用普通写法和多态技术，设计实现两个操作数进行运算的计算器类

多态的优点：

????????代码组织结构清晰

????????可读性强

????????利于前期和后期的扩展以及维护

普通写法：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Calculate
{
public:
	int getResult(string oper)
	{
		if (oper == "+")
		{
			return m_Num1 + m_Num2;
		}
		else if (oper == "-")
		{
			return m_Num1 - m_Num2;
		}
		else if (oper == "*")
		{
			return m_Num1 * m_Num2;
		}
	}

	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

void test01()
{
	// 创建计算器对象
	Calculate c;
	c.m_Num1 = 10;
	c.m_Num2 = 20;

	cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl;
	cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl;
	cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

多态写法：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

// 利用多态实现计算器

//实现计算器抽象类
class AbstractCalculator
{
public:
	virtual int getResult()
	{
		return 0;
	}

	int m_Num1;
	int m_Num2;
};

//加法计算器类
class AddCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()  //子类重写父类中的虚函数
	{
		return m_Num1 + m_Num2;
	}
};

//减法计算器类
class SubCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 - m_Num2;
	}
};

//乘法计算器类
class MulCalculator :public AbstractCalculator
{
public:
	int getResult()
	{
		return m_Num1 * m_Num2;
	}
};

void test02()
{
	//多态使用条件
	//父类指针或者引用指向子类对象

	//加法运算
	AbstractCalculator * abc = new AddCalculator;  //父类指针指向子类对象
	abc->m_Num1 = 10;
	abc->m_Num2 = 20;
	cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;  //销毁指针

	//减法运算
	abc = new SubCalculator;
	abc->m_Num1 = 100;
	abc->m_Num2 = 200;
	cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;

	//乘法运算
	abc = new MulCalculator;
	abc->m_Num1 = 5;
	abc->m_Num2 = 15;
	cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl;
	delete abc;
}

int main() {
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

7.3 纯虚函数和抽象类

在多态中，通常父类中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

#include<iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
	// 只要类中有一个纯虚函数，这个类就称为抽象类
	virtual void func() = 0;
};

int main() {

	system("pause");
	return 0;
}

抽象类特点：

? ? ? ?1. 无法实例化对象

? ? ? ? 2. 子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类

????????????????????????????????子类重写抽象类中的纯虚函数才能实例化：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Base
{
public:
	virtual void func() = 0;
};

class Son :public Base
{
public:
	virtual void func() {}
};

void test01()
{
	//Son s;
	Base * base = new Son;
	base->func();
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

7.4 多态案例二：制作饮品

制作饮品的大致流程为：煮水-冲泡-倒入杯中-加入辅料

利用多态技术实现本案例，提供抽象制作饮品基类，提供子类制作咖啡和茶叶

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class AbstractMakeDrinking
{
public:
	virtual void Boil() = 0;  //煮水
	virtual void Brew() = 0;  //冲泡
	virtual void PourInCup() = 0;  //倒入杯中
	virtual void PutSomeThing() = 0; //加入辅料
	
	void makeDirnk()  //只要一调用makeDirnk，就会执行这4个步骤
	{
		Boil();
		Brew();
		PourInCup();
		PutSomeThing();
	}
};

class MakeCoffee:public AbstractMakeDrinking
{
public:
	virtual void Boil()
	{
		cout << "煮水" << endl;
	}
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡" << endl;
	}
	virtual void PourInCup()
	{
		cout << "倒入水中" << endl;
	}
	virtual void PutSomeThing()
	{
		cout << "加入牛奶" << endl;
	}
};

class MakeTea :public AbstractMakeDrinking
{
public:
	virtual void Boil()
	{
		cout << "煮水" << endl;
	}
	virtual void Brew()
	{
		cout << "冲泡" << endl;
	}
	virtual void PourInCup()
	{
		cout << "倒入水中" << endl;
	}
	virtual void PutSomeThing()
	{
		cout << "加入柠檬" << endl;
	}
};

void doWork(AbstractMakeDrinking * abs)
{
	abs->makeDirnk();
	delete abs;  //释放指针（在堆区）
}

void test01()
{
	doWork(new MakeCoffee);
	cout << "————————" << endl;
	doWork(new MakeTea);
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

7.5 虚析构和纯虚析构

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的析构代码

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

class Animal
{
public:
	Animal()
	{
		cout << "调用Animal构造函数" << endl;
	}
	~Animal()
	{
		cout << "调用Animal析构函数" << endl;
	}
	virtual void speak() = 0;  //纯虚函数
	
};

class Cat :public Animal
{
public:
	Cat(string name)
	{
		m_Name = new string(name);
	}

	virtual void speak()
	{
		cout << *m_Name << "小猫在说话" << endl;
	}

	~Cat()
	{
		if (m_Name != NULL)
		{
			cout << "调用Cat析构函数" << endl;
			delete m_Name;
			m_Name = NULL;
		}
	}

	string * m_Name;
};

void test01()
{
	Animal * animal = new Cat("Tom");
	animal->speak();
	delete animal;
}

int main() {
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

发现没有调用Cat的析构函数

????????原因：父指针在析构时候，不会调用子类中的析构函数，导致子类如果有堆区属性，会出现内存泄露情况。

????????解决方式：将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构

1. 使用虚析构方式：

将

~Animal()
{
	cout << "调用Animal析构函数" << endl;
}

改为

virtual ~Animal()
{
	cout << "调用Animal析构函数" << endl;
}

?2. 纯虚析构

class Animal
{
public:
	Animal()
	{
		cout << "调用Animal构造函数" << endl;
	}
	virtual ~Animal() = 0;  //纯虚析构
	virtual void speak() = 0;  //纯虚函数

};

Animal::~Animal()
{
	cout << "调用Animal纯虚析构函数" << endl;
}

虚析构和纯虚析构共性：

????????1.可以解决父类指针释放子类对象

????????2.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