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e2hang
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oop_hw5/hw4/code/ab.h
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oop_hw5/hw4/code/ab.h
Normal file
@@ -0,0 +1,51 @@
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#pragma once
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#include <iostream>
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||||
#include <cstring>
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using std::cin;
|
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using std::cout;
|
||||
using std::endl;
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class A
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||||
{
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||||
public:
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||||
A(int num) :data1(num) {}
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~A() {
|
||||
cout << " Destory A" << endl;
|
||||
}
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||||
void f() const {
|
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cout << " Excute A::f() ";
|
||||
cout << " Data1=" << data1 << endl;
|
||||
}
|
||||
void g()
|
||||
{
|
||||
cout << " Excute A::g() " << endl;
|
||||
}
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protected:
|
||||
int data1;
|
||||
};
|
||||
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||||
class B : public A
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
B(int num1, int num2) :A(num1), data2(num2) {}
|
||||
~B() {
|
||||
cout << " Destory B" << endl;
|
||||
}
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||||
void f() const {
|
||||
cout << " Excute B::f() ";
|
||||
cout << " Data1=" << data1;
|
||||
cout << " Data2=" << data2 << endl;
|
||||
}
|
||||
void f(int n) const {
|
||||
cout << " Excute B::f(int) ";
|
||||
cout << " n=" << n;
|
||||
cout << " Data1=" << data1;
|
||||
cout << " Data2=" << data2 << endl;
|
||||
}
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||||
void h() {
|
||||
cout << " Excute B::h() " << endl;
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
int data2;
|
||||
};
|
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72
oop_hw5/hw4/code/main.cpp
Normal file
72
oop_hw5/hw4/code/main.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,72 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <cstring>
|
||||
|
||||
using std::cin;
|
||||
using std::cout;
|
||||
using std::endl;
|
||||
|
||||
class A
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
A(int num) :data1(num) {}
|
||||
virtual ~A() {
|
||||
cout << " Destory A" << endl;
|
||||
}
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void f() const {
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cout << " Excute A::f() ";
|
||||
cout << " Data1=" << data1 << endl;
|
||||
}
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||||
void g()
|
||||
{
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||||
cout << " Excute A::g() " << endl;
|
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}
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A& operator=(A& x) {
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||||
data1 = x.data1;
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||||
return *this;
|
||||
}
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protected:
|
||||
int data1;
|
||||
};
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||||
|
||||
class B : public A
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
B(int num1, int num2) :A(num1), data2(num2) {}
|
||||
virtual ~B() {
|
||||
cout << " Destory B" << endl;
|
||||
}
|
||||
void f() const {
|
||||
cout << " Excute B::f() ";
|
||||
cout << " Data1=" << data1;
|
||||
cout << " Data2=" << data2 << endl;
|
||||
}
|
||||
void f(int n) const {
|
||||
cout << " Excute B::f(int) ";
|
||||
cout << " n=" << n;
|
||||
cout << " Data1=" << data1;
|
||||
cout << " Data2=" << data2 << endl;
|
||||
}
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||||
void h() {
|
||||
cout << " Excute B::h() " << endl;
|
||||
}
|
||||
B& operator=(B& x) {
|
||||
data2 = x.data2;
|
||||
//data1 = x.data1;
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||||
this->A::operator=(x);
|
||||
return *this;
|
||||
}
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||||
private:
|
||||
int data2;
|
||||
};
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||||
|
||||
int main() {
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B b(1, 2);
|
||||
A* p = new B(1, 2);
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||||
b.f();
|
||||
b.g();
|
||||
b.f(3);
|
||||
b.h();
|
||||
delete p;
|
||||
return 0;
|
||||
}
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BIN
oop_hw5/hw4/测试截图4.png
Normal file
BIN
oop_hw5/hw4/测试截图4.png
Normal file
Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 314 KiB |
345
oop_hw5/hw4/题目以及答案文字部分.md
Normal file
345
oop_hw5/hw4/题目以及答案文字部分.md
Normal file
@@ -0,0 +1,345 @@
|
||||
<!--
|
||||
* @Author: error: error: git config user.name & please set dead value or install git && error: git config user.email & please set dead value or install git & please set dead value or install git
|
||||
* @Date: 2025-05-12 13:19:46
|
||||
* @LastEditors: error: git config user.name & please set dead value or install git
|
||||
* @LastEditTime: 2025-05-12 14:10:25
|
||||
-->
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||||
## 4.阅读代码，并按要求练习。
|
||||
``` cpp
|
||||
class A
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
A(int num):data1(num) {}
|
||||
~A(){
|
||||
cout<<" Destory A"<<endl;
|
||||
}
|
||||
void f() const{
|
||||
cout<<" Excute A::f() ";
|
||||
cout<<" Data1="<<data1<<endl;
|
||||
}
|
||||
void g()
|
||||
{
|
||||
cout<<" Excute A::g() "<<endl;
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
int data1;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class B : public A
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
B(int num1,int num2):A(num1),data2(num2) {}
|
||||
~B(){
|
||||
cout<<" Destory B"<<endl;
|
||||
}
|
||||
void f( ) const{
|
||||
cout<<" Excute B::f() ";
|
||||
cout<<" Data1="<< data1;
|
||||
cout<<" Data2="<<data2<<endl;
|
||||
}
|
||||
void f(int n) const{
|
||||
cout<<" Excute B::f(int) ";
|
||||
cout<<" n="<<n;
|
||||
cout<<" Data1="<< data1;
|
||||
cout<<" Data2="<<data2<<endl;
|
||||
}
|
||||
void h(){
|
||||
cout<<" Excute B::h() "<<endl;
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
int data2;
|
||||
};
|
||||
```
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||||
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||||
## 下面是问题
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||||
- ##### 1)完成 B 类的构造函数，使得参数 num1 对应 data1，num2 对应 data2；
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||||
✅已完成：
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||||
|
||||
```cpp
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||||
B(int num1, int num2) : A(num1), data2(num2) {}
|
||||
```
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||||
这正确地将 `num1` 传递给基类 A，`num2` 初始化 `data2`。✅
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---
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||||
- ##### 2)尝试在 main 函数中使用这两个类，编译程序看是否有编译错误？指出错误的原因。
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||||
✅已完成：
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||||
```cpp
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||||
B b(1, 2);
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||||
b.f();
|
||||
b.g();
|
||||
b.f(3);
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||||
b.h();
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```
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||||
若此时 A 中 `data1` 是 `private`，则：
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* ✅ `b.f()`、`b.g()`、`b.f(3)`、`b.h()` 都能编译通过。
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* ⚠️ 但 `B::f()` 中访问 `data1` 会报错（因为 `B` 不能访问 `A::data1` 的 `private` 成员）。
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- ##### 3)将基类中的 private 改为 protected，再编译。理解 protected 访问权限，在public 继承方式下的可访问性。
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✅ 将 A 的成员 `private → protected` 后
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* `B` 就可以访问 `A::data1`。
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||||
* 所以 `B::f()` 和 `f(int)` 中访问 `data1` 合法。
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||||
* `protected` 在 `public` 继承下，**对子类可见，对外仍然不可见**。
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---
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||||
- ##### 4)修改 main 函数，如下所示，看看哪些语句合法？为什么？执行的是基类的实现，还是派生类的实现？
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||||
``` cpp
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||||
int main()
|
||||
{
|
||||
B b(1,2);
|
||||
b.f();
|
||||
b.g();
|
||||
b.f(3);
|
||||
b.h();
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
✅已完成：
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
int main() {
|
||||
B b(1, 2);
|
||||
b.f(); // ✅ 调用 B::f()
|
||||
b.g(); // ✅ 调用 A::g()
|
||||
b.f(3); // ✅ 调用 B::f(int)
|
||||
b.h(); // ✅ 调用 B::h()
|
||||
}
|
||||
```
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||||
**全部合法**，执行的都是定义在类中的相应成员函数，优先使用派生类的版本。
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---
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||||
- ##### 5)将继承 A 类的继承方式改为 private，编译能通过吗？再执行 4)中的main 函数，看看哪些语句变得不合法了？为什么？
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||||
✅ 改为 `private` 继承后：
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||||
```cpp
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||||
class B : private A
|
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```
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||||
现在，`A` 的成员都变成 `B` 的私有成员。
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* `main()` 中 `b.g();` 不合法（`A::g()` 是 `private` 了）
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||||
* `b.f();` 也不合法，因为 `A::f()` 被隐藏
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||||
* ❌ **除了 `b.f(3)` 和 `b.h()` 还行，其余都报错**
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---
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- ##### 6)将继承 A 类的继承方式改回 public，并实现 B 类自定义的拷贝构造和赋值函数。
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||||
✅已构造A类的operator+
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||||
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||||
```cpp
|
||||
class B : public A {
|
||||
// ...
|
||||
public:
|
||||
B(const B& other) : A(other), data2(other.data2) {}
|
||||
B& operator=(const B& other) {
|
||||
if (this != &other) {
|
||||
A::operator=(other);
|
||||
//或者
|
||||
this->A::operator=(other);
|
||||
//这种写法也可以
|
||||
data2 = other.data2;
|
||||
}
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
```
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---
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||||
- ##### 7)分别创建 A 和 B 类的两个对象 a 和 b，分别执行 a.f()，b.f()，a.g()，b.g()，a.f(1)，b.f(1)，a.h()，b.h()，请问哪些可以通过编译，执行结果如何？
|
||||
✅ 调用：
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```cpp
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A a(1);
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B b(2, 3);
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a.f(); // ✅ A::f()
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||||
b.f(); // ✅ B::f()
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||||
a.g(); // ✅ A::g()
|
||||
b.g(); // ✅ A::g() 继承而来
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||||
a.f(1); // ❌ 无此函数
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||||
b.f(1); // ✅ B::f(int)
|
||||
a.h(); // ❌ 无此函数
|
||||
b.h(); // ✅ B::h()
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```
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||||
---
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||||
- ##### 8)增加代码 A * p=new B(1,2);，理解向上类型转换的安全性。
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✅已完成：
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```cpp
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||||
A* p = new B(1, 2);
|
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```
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||||
✅ 安全，称为“向上转型”（upcasting），**B 是 A 的子类**。安全的主要原因：
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||||
“向上类型转换的安全性”是面向对象编程中一个很关键但也容易被忽略的点，尤其在 C++ 中。
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---
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## ✅ 什么是向上类型转换（Upcasting）？
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向上类型转换：**将派生类对象的指针或引用转换为基类类型的指针或引用**。
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比如：
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```cpp
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||||
class A { };
|
||||
class B : public A { };
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B b;
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||||
A* pa = &b; // 向上类型转换（Upcasting）
|
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```
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---
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## ✅ 安全性的本质
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### ✅ **向上转换是安全的、隐式允许的**
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因为：
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* 每个派生类对象**本质上包含一个完整的基类子对象部分**。
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* 所以把 `B*` 转为 `A*` 是有意义的：`A` 的部分总是存在的。
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> 换句话说，你永远可以“安全地把一个更具体的对象视为一个更抽象的对象”。
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---
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## ✅ 示例
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||||
```cpp
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||||
class A {
|
||||
public:
|
||||
void foo() { cout << "A::foo\n"; }
|
||||
};
|
||||
|
||||
class B : public A {
|
||||
public:
|
||||
void bar() { cout << "B::bar\n"; }
|
||||
};
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
B b;
|
||||
A* pa = &b; // 向上转换，安全
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||||
pa->foo(); // ✅合法，调用 A 的函数
|
||||
// pa->bar(); // ❌错误：A 类型中没有 bar()
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}
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```
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---
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## ❗ 注意事项：类型“退化”
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向上转换后：
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* **只能访问基类中的成员**，即便实际指向的是一个派生类对象；
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||||
* 若函数是非虚函数，则会“静态绑定”到基类版本；
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||||
* 若函数是虚函数，则会“动态绑定”到派生类重写版本（见多态）；
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---
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## ✅ 与向下转换对比
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| 类型转换方式 | 安全性 | 是否隐式 | 风险 |
|
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| --------- | ----- | ---- | ---------------- |
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| 向上转换（B→A） | ✅ 安全 | ✅ 是 | 无 |
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| 向下转换（A→B） | ❌ 不安全 | ❌ 否 | 若对象本非 B 类型，结果未定义 |
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|
||||
|
||||
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||||
---
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||||
- ##### 9)在 8)的基础上，执行 p->f()，输出是什么？与 B* p=new B(1,2); p->f();的结果一样吗？
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✅执行后：
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默认情况下（`f()` 非虚函数）：
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```cpp
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||||
p->f(); // 输出 A::f()
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```
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||||
若你希望执行的是 `B::f()`，**应将 A 的 `f()` 声明为 `virtual`**。
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||||
|
||||
---
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||||
- ##### 10)在 8)的基础上，执行 p->f(1)，能通过编译吗？为什么？
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||||
✅编译？
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```cpp
|
||||
p->f(1); // ❌ 报错：A 类中无 f(int)
|
||||
```
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||||
|
||||
即使实际对象是 B，编译器只看指针类型（A），而 A 没有 `f(int)`。
|
||||
|
||||
---
|
||||
- ##### 11)在 8)的基础上，执行 p->g()和 p->h()，能行吗？为什么？
|
||||
✅编译？
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
p->f(1); // ❌ 报错：A 类中无 f(int)
|
||||
```
|
||||
|
||||
即使实际对象是 B，编译器只看指针类型（A），而 A 没有 `f(int)`。
|
||||
|
||||
---
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||||
- ##### 12)在 8)的基础上，执行 delete p;，输出是什么？B 类的析构函数执行了吗？
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✅输出：
|
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||||
如果 `A` 的析构函数不是 `virtual`，那么：
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```cpp
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||||
delete p; // 只会调用 A 的析构函数，❌ 不会调用 B 的析构函数
|
||||
```
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||||
|
||||
输出：
|
||||
|
||||
```
|
||||
Destory A
|
||||
```
|
||||
|
||||
⚠️ 此时会发生**资源泄漏**，因为 `B` 中资源未释放！
|
||||
|
||||
✅ 正确写法是：
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
class A {
|
||||
public:
|
||||
virtual ~A() {
|
||||
cout << "Destory A" << endl;
|
||||
}
|
||||
// ...
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
这样 `delete p;` 才会调用 B 的析构函数 → 输出顺序：
|
||||
|
||||
```
|
||||
Destory B
|
||||
Destory A
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## ✅ 总结重点
|
||||
|
||||
| 问题 | 核心知识 |
|
||||
| ---- | -------------------------- |
|
||||
| 2–3 | 访问权限（private vs protected） |
|
||||
| 4–5 | 继承方式（public/private）影响成员访问 |
|
||||
| 6 | 拷贝构造函数 & 赋值操作符 |
|
||||
| 7–11 | 多态、向上转型、成员函数隐藏 |
|
||||
| 12 | 虚析构函数，资源释放 |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
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