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；

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。