今天就以三个案例来把c++多态的内容结束。第一个案例就是用多态写一个计算器并实现简单的加减乘除操作;第二个案例就是一个饮品制作,主要就是抽象类重写方法;第三个是比较综合的电脑组装案例,正文会详细介绍;那么就开始上手操作吧!
案例一:计算器
案例要求
使用多态实现计算器的加减乘除操作
代码实现
class abstractcalculator { public: //纯虚函数,用来得到计算结果 virtual void getresult() = 0; float num1, num2; }; //加法类 class add :public abstractcalculator { public: void getresult() { cout << num1 << "+" << num2 << "=" << num1 + num2 << endl; } }; //减法类 class sub :public abstractcalculator { public: void getresult() { cout << num1 << "-" << num2 << "=" << num1 - num2 << endl; } }; //乘法类 class mul :public abstractcalculator { public: void getresult() { cout << num1 << "*" << num2 << "=" << num1 * num2 << endl; } }; //除法类 class des :public abstractcalculator { public: void getresult() { cout << num1 << "/" << num2 << "=" << num1 / num2 << endl; } }; void main() { //1、加法 abstractcalculator *abc = new add(); abc->num1 = 2.1; abc->num2 = 3.9; abc->getresult(); delete abc; //2、减法 abc = new sub(); abc->num1 = 3.9; abc->num2 = 2.1; abc->getresult(); delete abc; //3、乘法 abc = new mul(); abc->num1 = 4.2; abc->num2 = 2; abc->getresult(); delete abc; //4、除法 abc = new des(); abc->num1 = 8.8; abc->num2 = 2; abc->getresult(); delete abc; }
代码解释
首先创建abstractcalculator类作为基类,设置两个浮点型属性用来做基本运算,并含有纯虚函数getresult。我们知道还有纯虚函数的类被称为抽象类,特点是无法实例化,非抽象子类必须重写抽象类的所有纯虚函数,因此基本运算的类都要重写getresult方法。接下来写了加减乘除四个派生类继承该抽象类,分别给派生类的getresult进行重写,得到不同的计算结果。主函数中利用父类指针来创建子类对象,给两个操作数赋值后调用getresult方法,然后利用delete删除指针。注意删除指针只是删除了那一块地址,该指针的类型是不变的,还可以多次利用,指向不同的子类对象。
运行效果
案例二:制作饮品
案例要求
给出制作饮品的过程为四步:把水煮开、冲泡、倒入杯中、加入佐料。
利用多态写出两个饮品的制作过程
代码实现
#include<iostream> using namespace std; //使用多态制作奶茶 class abstractdrink { public: //制作开水 virtual void boiledwater() = 0; //冲泡 virtual void brew() = 0; //倒入杯中 virtual void incup() = 0; //加入佐料 virtual void pour() = 0; void makedrink() { this->boiledwater(); this->brew(); this->incup(); this->pour(); } }; //制作咖啡 class coffee :public abstractdrink { public: //煮水 virtual void boiledwater() { cout << "先把水煮开" << endl; } //冲泡 virtual void brew() { cout << "开始冲泡咖啡" << endl; } //倒入杯中 virtual void incup() { cout << "全部倒入杯中" << endl; } //加入辅料 virtual void pour() { cout << "加入糖和牛奶" << endl; cout << "牛奶咖啡制作完成" << endl; } }; //制作茶水 class tea :public abstractdrink { public: //煮水 virtual void boiledwater() { cout << "先把水煮开" << endl; } //冲泡 virtual void brew() { cout << "开始冲泡茶叶" << endl; } //倒入杯中 virtual void incup() { cout << "全部倒入杯中" << endl; } //加入辅料 virtual void pour() { cout << "加入枸杞" << endl; cout << "茶水制作完成" << endl; } }; //制作函数 void dowork(abstractdrink* abs)//父类指针指向子类对象abstractdrinking* abs = new coffee; { abs->makedrink(); delete abs;//手动释放 //堆区的数据被销毁了但是指针的类型没变,可以多次利用 } void test() { dowork(new coffee); cout << "---------------------" << endl; dowork(new tea); } void main() { test(); }
代码解释
这个案例就是直接给一个类中加四个纯虚函数,然后再加一个makedrink方法来调用全部函数。子类中需要重写四个纯虚函数,制作咖啡和茶的类步骤基本一样。在dowork函数的形参列表,使用父类的指针,那么在test函数调用dowork函数就可以直接new子类对象,这样也是父类指针指向子类对象,然后调用makedrink方法后,用delete删除堆区父类指针,以免内存泄漏。
运行效果
案例三:电脑组装
案例要求
电脑主要组成部件为 cpu(用于计算),显卡(用于显示),内存条(用于存储)
将每个零件封装出抽象基类,并且提供不同的厂商生产不同的零件,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
代码实现
class cpu { public: virtual void calculate() = 0; }; class videocard { public: virtual void display() = 0; }; class storage { public: virtual void storage() = 0; }; class computer { public: computer(cpu* cpu, videocard* vc, storage* sto) { m_cpu = cpu; m_vc = vc; m_sto = sto; } //提供一个工作的函数 void work() { m_cpu->calculate(); m_vc->display(); m_sto->storage(); } //提供析构函数释放3个电脑零件 ~computer() { //释放cpu零件 if (m_cpu != null) { delete m_cpu; m_cpu = null; } //释放显卡零件 if (m_vc != null) { delete m_vc; m_vc = null; } //释放内存条零件指针 if (m_sto != null) { delete m_sto; m_sto = null; } } private: cpu* m_cpu;//cpu零件指针 videocard* m_vc;//显卡零件指针 storage* m_sto;//内存条零件指针 }; //intel class intelcpu :public cpu { public: virtual void calculate() { cout << "intel的cpu开始计算了" << endl; } }; class intelvideocard :public videocard { public: virtual void display() { cout << "intel的显卡开始显示了" << endl; } }; class intelmemory :public storage { public: virtual void storage() { cout << "intel的内存条开始存储了" << endl; } }; //lenovo class lenovocpu :public cpu { public: virtual void calculate() { cout << "lenovo的cpu开始计算了" << endl; } }; class lenovovideocard :public videocard { public: virtual void display() { cout << "lenovo的显卡开始显示了" << endl; } }; class lenovomemory :public storage { public: virtual void storage() { cout << "lenovo的内存条开始存储了" << endl; } }; //组装电脑 void test01() { //创建第一台电脑 computer* c1 = new computer(new intelcpu,new intelvideocard, new intelmemory); c1->work(); delete c1; cout << "***********************" << endl; //组装第二台电脑 computer* c2 = new computer(new lenovocpu, new lenovovideocard, new lenovomemory); c2->work(); delete c2; cout << "***********************" << endl; //组装第三台电脑 computer* c3 = new computer(new lenovocpu, new intelvideocard, new lenovomemory); c3->work(); delete c3; } void main() { test01(); system("pause"); }
代码解释
首先把cpu,显卡,内存条做成基类并各自添加纯虚函数,强制派生类进行重写。
然后创建computer类,封装三个零件类的指针,在电脑类的有参构造中传入三个零件的指针并赋值,提供work函数调用各个零件的功能函数。在程序结束之前编译器会自动调用析构,所以我提供一个电脑类的析构函数,释放掉三个零件的指针。
接下来提供两个品牌,有intel和lenovo两个品牌的三种零件。对每个品牌的三个零件类进行继承并重写功能函数,提示具体品牌的零件做了什么具体的功能。
最后创建三个电脑,将零件进行组装,可以全部都是intel也可以都是lenovo也可以混合着组装。利用new开辟电脑类,直接使用有参构造,将new出来的零件类传给对应的父类指针,完成多态的使用。电脑类创建完毕后调用work函数使电脑运行,随后就将堆区指针删除,防止内存泄露。
运行效果
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