深度探索C++对象模型 ( 第二部分 )（转）

多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象".
正文 深度探索C++对象模型（3）
这篇笔记主要解决了几个常常被人问到的问题。
1、C++支持多重继承吗？
2、结构和类的区别是什么？
3、如何设计一个面向对象的模型？

C++支持多重继承（JAVA和C#不支持多重继承），虽然我想我可能一辈子用不到它这一特性（C++是雷神的业余爱好），但至少我要知道它可以。典型的多重继承是下面这个：

//iostream 从istream 和 ostream 两个类继承。
class iostream:public istream,public ostream
{......};
结构struct和类class到底有没有区别？VCHELP上前几天还看到一个帖子在讨论这个问题。其实结构和类真的没什么区别，不过我们需要掌握的是什么时候用结构好，什么时候用类好，当然这没有严格的规定。通常我们混合使用它们，从书上的例子，我们可以看出为什么还需要保留结构，并且书上给出了一个方法：
struct C_point{.......}; //这是一个结构
class Point
{
public:
operator C_point(){return _c_point;}
//....
private:
C_point _c_point;
//....
} 这种方法被成为组合（composition）.它将一个对象模型的全部或部分用结构封装起来，这样做的好处是你既可以在C++中应用这个对象模型，也可以在C中应用它。因为struct封装了class的数据，使C++和C都能有合适的空间布局。
面向对象模型是有一些彼此相关的类型，通过一个抽象的base class（用来提供接口），被封装起来。真正的子类都是通过它派生的。当然一个设计优秀的对象模型还必须考虑很多的细节问题，雷神根据自己的理解写出一个面向对象模型的代码，大家可以看看，高手请给指出有没有问题。雷神先谢了。 思路：我想要实现一个人员管理管理的对象模型，雷神一直在思考一个人员管理的组件（当然最终它会用C#实现的一个业务逻辑对象，并通过数据库控制对象和数据库进行交互，通过WEB FORM来显示界面）。这里借用一下自己的已经有的的想法，用C++先进行一下实验，由于只是为了体会面向对象的概念，我们采用面向对象的方法实现一个链表程序，而且没有收集信息的接口。信息从mina()函数显式给出。 这个对象模型应该可以实现对人员的一般性管理，要求具备以下功能： 创建一个人员信息链表 添加、删除人员信息 显示人员信息

//*************************************************
//PersonnelManage.cpp
//创建人：雷神
//日期：2002-8-30
//版本：
//描述：
//*************************************************

#include
#include
//基类,是此对象模型的最上层父类
class Personnel
{
friend class point_list; //用来实现输出链表,以及插入或删除人员的功能.
protected:
char serial_number[15];//编号
char name[10];//名称
char password[15]//口令
Personnel *pointer;
Personnel *next_link;
public:
Personnel(char *sn,char *nm,char *pwd)
{
strcpy(serial_number,sn);
strcpy(name,sm);
strcpy(password,pwd);
next_link=0;
}
Personnel()
{
serial_number[0]=NULL;
name[0]=NULL;
password[0]=NULL;
next_link=0;
}
void fill_serial_number(char *p_n)
{
strcpy(serial_number,p_n);
}
void fill_name(char *p_nm)
{
strcpy(name,p_nm);
}
void fill_password(char *p_pwd)
{
strcpy(password,p_pwd);
}

virtual void addnew(){}
virtual void display()
{
cout<编号："名字："口令："};
//下面是派生的子类，为了简单些我在把子类进行了成员简化。
//思路:由父类派生出成员子类，正式成员要求更详细的个人资料,这里省略了大部份.
//并且正式成员可以有一些系统的操作权限,这里省略了大部份。
//正式成员子类
class Member:public Personnel
{
friend class point_list;
private:
char member_email[50];
char member_gender[10];
double member_age;
public:
Member(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag):Personnel(sn,nm,pwd)
{
strcpy(member_email,em);
strcpy(member_gender,gd);
member_age=age;
}
Member():Personnel()
{
member_email[0]=NULL;
member_gender=NULL;
member_age=0.0;
}
void fill_email(char *p_em)
{
strcpy(member_email,p_em);
}
void fill_gender(char *p_gd)
{
strcpy(member_gender,p_gd);
}
void fill_age(double ages)
{
member_age=ages;
}

void addnew()
{
pointer=this;
}
void display()
{
Personnel::display()
cout<电子邮件："性别："年龄"};

//好了，我们还需要实现一个超级成员子类和一个项目经理的子类.
//这是超级成员类
class Supermember:public Member
{
friend class point_list;
private:
int sm_documentcount;//提交的文档数
int sm_codecount;//提交的代码段数
public:
Supermember(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag,int dc,int cc):Member(sn,nm,pwd,gd,ag)
{
sm_documnetcount=0;
sm_codecount=0;
}
Spupermember():Member()
{
sm_documentcount=0;
sm_codecount=0;
}
void fill_documentcount(int smdc)
{
sm_documentcount=smdc;
}
void fill_codecount(int smcc)
{
sm_codecount=smcc;
}

void addnew()
{
pointer=this;
}
void display()
{
Member::display()
cout<提交文章数:"提交代码段数"};

//实现友元类
class point_list
{
private:
Personnel *location;
public:
point_list()
{
location=0;
}
void print();
void insert(Personnel *node);
void delete(char *serial_number);
}
//显示链表
void point_list::print()
{
Personnel *ps=location;
while(ps!=0)
{
ps->display();
ps=ps->next_link;
}
}
//插入链表
void point_list::insert(Personnel *node)
{
Personnel *current_node=location;
Personnel *previous_node=0;
while(current_node!=0 && (strcmp(current_node->name,node->name<0)
{
previous_node=current_node;
current_node=current_node->next_link;
}
node->addnew()
node->pointer->next_link=current_node;
if(previous_node==0)
location=node->pointer;
else
previous_node->next_link=node->pointer;
}

//从链表中删除
void point_list::delete(char *serial_number)
{
Personnel *current_node=location;
Personnel *previous_node=0;
while(current_node!=0 && strcmp(current_node->serial_number,serial_number)!=0)
{
previous_node=current_node;
current_node=current_node->next_link;
}
if(current_node !=0 && previous_node==0)
{
location=current_node->next_link;
}
else if(current_node !=0 && previous_node!=0)
{
previous_node->next_link=current_node->next_link;
}
}

//这是主函数,我们显式的增加3个Supermember信息,然后在通过编号删除一个
//我们没有从成员再派生出管理成员,所以没有办法演示它,但我们可以看出要实现它并不难
//注意:此程序没有经过验证,也许会有BUG.
main()
{
point_list pl;
Supermember sm1("000000000000001","雷神","123456","lsmodel@ai361.com","男",29.9,10,10);
Supermember sm1("000000000000002","木一","234567","MY@ai361.com","男",26.5,20,5);
Supermember sm1("000000000000003","落叶夏日","345678","LYXR@ai361.com","男",24.8,5,15);
//如果我们还派生了管理人员,可能的方式如下:
//Managemember mm1("000000000000004","ADMIN","888888","webmaster@ai361.com","男",30,5,15,......);

//下面是将上面的3个人员信息加到链表中
pl.insert(&sm1);
pl.insert(&sm2);
pl.insert(&sm3);
//对应管理人员的 pl.insert(&mm1);

//下面是显示他们
//下面是显示人员列表
pl.print();

//下面是删除一个人员信息
pl.delete("000000000000001");
//我们再显示一次看看.
cout<删除后的列表: ";
pl.print();
}
程序没有上机验证,在我的脑子里运行了一下,我想输出结果应该是这样的:
编号:000000000001 名称:雷神 口令:123456 电子邮件:lsmodel@ai361.com 性别:男 年龄:29.9 提交文章数:10 提交代码数:10
编号:000000000002 名称:木一 口令:234567 电子邮件:MY@21CN.com 性别:男 年龄:26.5 提交文章数:20 提交代码数:5
编号:000000000003 名称:落叶夏日 口令:345678 电子邮件:LYXR@163.com 性别:男 年龄:24.8 提交文章数:5 提交代码数:15
删除后的列表:
编号:000000000002 名称:木一 口令:234567 电子邮件:MY@21CN.com 性别:男 年龄:26.5 提交文章数:20 提交代码数:5
编号:000000000003 名称:落叶夏日 口令:345678 电子邮件:LYXR@163.com 性别:男 年龄:24.8 提交文章数:5 提交代码数:15

*****************************************************************************************
通过上面的例子,我想我们能够理解对象模型的给我们带来的好处,我们用了大量的指针和引用,来完成多态的特性.和书上的资料库的例子不同,我们多了一层,那是因为我考虑人员可能是匿名,也可能是注册的,所以为了区别他们,用了两层来完成接口,然后所有注册的正式成员才都由Member类派生出不同的权限的人员,例如超级成员和管理人员.
最后用书上的一段话总结一下吧.P34 总而言之,多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象".深度探索C++对象模型（4）

这一章并不是要告诉我们什么是构造函数，它的作用是什么。而是要告诉我们的是构造函数是如何工作的。我的。在得知这点后我很兴奋，因为我确实不知道构造函数是如何构造一个类的对象的，并且一直想知道。我一直对面向对象神奇的功能很感兴趣。为什么一个类在被实例化时，可以自动的完成很多工作，使我们的主函数清晰，简单，稳健，高效。以前只看到了表面，没有深入，这会我们有机会去皮剔肉深入骨髓了。
书上主要讨论了几种情况：

带有缺省构造函数的成员对象。如果一个类没有任何的构造函数，但他有一个成员对象，这个对象的类有一个缺省的构造函数，那么编译器会在需要的时候为这个类合成一个构造函数。 举个例子： 我们有以下几个类。它们都有一个构造函数。 猫{public:猫（），......}; 狗{public:狗（），......}; 鸟{public:鸟（），......}; 鱼{public:鱼（），......}; 我们又有一个类。宠物，我们将猫作为它的成员之一。并且没有给它声明构造函数。 宠物{
public: 猫 一只猫； 狗 一只狗； 鸟 一只鸟； 鱼 一只鱼；
private:
int ival;
......
} 则当需要的时候编译器会为它合成一个构造函数，并且采用内联方式。大概象下面的样子。
inline 宠物：：宠物（）
{ 猫.猫：：猫（）； 狗.狗：：狗（）； 鸟.鸟：：鸟（）； 鱼.鱼：：鱼（）；
ival=0;
} 为什么会这样，我们来看看编译器的行动。编译器开始执行用户的代码，准备生成宠物对象之前，会首先调用必要的构造函数，来初始化类的成员，以便为对象分配合适的内存空间。结果编译器会合成上面的构造函数，如果程序员为宠物类写了一个构造函数。 宠物：：宠物（）{ival=0;}那编译器也会将这个构造函数扩张成上面的那样。编译器是怎样实现的呢？原来当一个类没有任何用户定义的构造函数，而是由编译器自动生成的话，则这个被暗中生成的构造函数将会是一个没有什么用处的构造函数。但是通过编译器的工作能够为我们合成一个nontrivial default constructor. 好象香港电影中演的，如果你惹上官司（你要设计一个类），你又没有钱去请高级的律师（没有给出构造函数），那会给你分配一个律师（缺省的构造函数），当然这个律师的能力也许和那些大律师比起来有差距（trivial）。不过我们要知道他们也不是一点用都没有。但是由于有律师行的督导，可以使这些律师能够努力做到最好（nontrivial）。
同样的道理，我们可以理解另外的几种nontrivial default constructor的情况。
如果你的类没有任何的构造函数，并且它派生于一个有着缺省构造函数的基类，那这个派生类的缺省构造函数会被视为nontrivial，因此需要被合成出来，他的合成步骤是调用上一层基类的缺省构造函数，并根据它们的声明次序为派生类合成一个构造函数。
如果类声明或继承了一个虚函数，或者类派生于一个继承串链，其中有一个或更多的虚拟基类。由于缺少使用者声明的构造函数，则编译器会合成一个缺省的构造函数，以便正确的初始化每一个类对象的vptr。
最后说一点，在合成的缺省构造函数中，只有基类的子对象和类的成员对象会被初始化，所有其他的非静态数据成员都不会被初始化，因为这些操作是需要程序员来做的。编译器没有必要连这些工作都做了。
练从难处练，用从易处用。知其然而不知其所以然，不是一个严谨的学习态度。

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