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QT学习(七)C++多态、抽象类、接口_qt 抽象类

qt 抽象类

一、多态的基本概念(polymorphic)

想象一下,你有一个遥控器(这就像是一个基类的指针),这个遥控器可以控制不同的电子设备(这些设备就像是派生类)。无论是电视、音响还是灯光,遥控器上的“ / 按钮(这个按钮就像是一个虚函数)都能控制它们,但具体的操作(打开电视、播放音乐、开灯)则取决于你指向的设备。

二、如何实现多态

1. 使用虚函数(Virtual Function

我们在基类中定义一个虚函数,这个函数可以在任何派生类中被 重写 或者说 定制
使用关键字 virtual 来声明。

2. 创建派生类并重写虚函数

在派生类中,我们提供该虚函数的具体实现。这就像是告诉遥控器, 当你控制我的这个设备
时,这个按钮应该这样工作

3. 通过基类的引用或指针调用虚函数

当我们使用基类类型的指针或引用来调用虚函数时,实际调用的是对象的实际类型(派生类)
中的函数版本。
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class RemoteCon{
  4. public:
  5. virtual void openUtils(){
  6. cout << "遥控器的开被按下" << endl;
  7. }
  8. void closeUtils()
  9. {
  10. cout<<"遥控器的关被按下"<<endl;
  11. }
  12. };
  13. class TvRemoteCon : public RemoteCon{
  14. public:
  15. void openUtils() override{
  16. cout << "电视遥控器的开被按下" << endl;
  17. }
  18. };
  19. void testFunc(){
  20. }
  21. class RoundspeakerCon : public RemoteCon{
  22. public:
  23. void openUtils() override{
  24. cout << "音响遥控器的开被按下" << endl;
  25. }
  26. };
  27. class LightCon : public RemoteCon{
  28. public:
  29. void openUtils() override{
  30. cout << "灯光遥控器的开被按下" << endl;
  31. }
  32. };
  33. void test(RemoteCon& r)//引用的方式
  34. {
  35. r.openUtils();
  36. }
  37. int main()
  38. {
  39. RemoteCon *remoteCon = new TvRemoteCon; //多态
  40. remoteCon->openUtils();
  41. RemoteCon *remoteCon2 = new RoundspeakerCon; //多态
  42. remoteCon2->openUtils();
  43. RemoteCon *remoteCon3 = new LightCon; //多态
  44. remoteCon3->openUtils();
  45. TvRemoteCon tvRmoteCon;
  46. test(tvRmoteCon);
  47. }
在这个例子中,不同的对象( TvRemoteCon TvRemoteCon )以它们自己的方式 ,尽管调用的是
相同的函数 openUtils 。这就是多态的魅力 —— 相同的接口,不同的行为。

三、为什么使用多态

灵活性 :允许我们编写可以处理不确定类型的对象的代码。
可扩展性 :我们可以添加新的派生类而不必修改使用基类引用或指针的代码。
接口与实现分离 :我们可以设计一个稳定的接口,而将具体的实现留给派生类去处理。

四、 抽象类

抽象类的基本概念
想象一下,你有一个 交通工具 的概念。这个概念告诉你所有交通工具都应该能做什么,比如移动
move ),但它并不具体说明怎么移动。对于不同的交通工具,比如汽车和自行车,它们的移动方式是不同的。在这个意义上,“ 交通工具 是一个抽象的概念,因为它本身并不能直接被使用。你需要一个具体的交通工具,比如“ 汽车 自行车 ,它们根据 交通工具 的概念具体实现了移动的功能。
C++ 中,抽象类就像是这样的一个抽象概念。它定义了一组方法(比如移动),但这些方法可能没有具体的实现。这意味着,抽象类定义了派生类应该具有的功能,但不完全实现这些功能。

五、抽象类的特点

1. 包含至少一个纯虚函数

抽象类至少有一个纯虚函数。这是一种特殊的虚函数,在抽象类中没有具体实现,而是留给派
生类去实现。
纯虚函数的声明方式是在函数声明的末尾加上 = 0

2. 不能直接实例化

由于抽象类不完整,所以不能直接创建它的对象。就像你不能直接使用 交通工具 的概念去任
何地方,你需要一个具体的交通工具。

3. 用于提供基础结构

抽象类的主要目的是为派生类提供一个共同的基础结构,确保所有派生类都有一致的接口和行
为。
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class Teacher{
  4. public:
  5. string name;
  6. string shool;
  7. string major;
  8. virtual void goInClass() = 0;
  9. virtual void startTeaching() = 0;
  10. virtual void afterTeaching() = 0;
  11. void chat();
  12. };
  13. class EnglishTeacher : public Teacher{
  14. public:
  15. void goInClass() override{
  16. cout << "英语老师开始进入教室" << endl;
  17. }
  18. void startTeaching() override{
  19. cout << "英语老师开始教学" << endl;
  20. }
  21. void afterTeaching() override{
  22. };
  23. };
  24. class ProTeacher : public Teacher{
  25. public:
  26. void goInClass() override{
  27. cout << "编程老师开始进入教室" << endl;
  28. }
  29. void startTeaching() override{
  30. cout << "编程老师开始撸代码了,拒绝读PPT" << endl;
  31. }
  32. void afterTeaching() override{
  33. cout << "编程老师下课后手把手教x学员写代码" << endl;
  34. };
  35. };
  36. int main()
  37. {
  38. // Teacher t;//抽象类,不支持被实例化
  39. EnglishTeacher e;
  40. e.goInClass();
  41. ProTeacher t;
  42. t.startTeaching();
  43. t.afterTeaching();
  44. //抽象类,多态
  45. Teacher *teacher = new ProTeacher;
  46. teacher->startTeaching();
  47. return 0;
  48. }

六、 纯虚函数-接口

C++ 中,虽然没有像其他编程语言(比如 Java 中的接口 Interface )一样直接定义接口的关键字,但可以通过抽象类和纯虚函数的方式来实现接口的概念。
接口通常用于定义类应该 实现的方法 ,但不提供具体实现。这样的实现方式允许多个类共享相同的接口,同时让每个类根据需要去实现这些接口。
一个类作为接口可以通过以下步骤来实现:
1. 定义抽象类 :创建一个包含纯虚函数的抽象类,这些函数构成了接口的一部分。这些函数在抽象类中只有声明而没有具体的实现。
2. 派生类实现接口 :派生类继承抽象类,并实现其中的纯虚函数,以具体实现接口定义的方法。
以下是一个简单的示例来展示如何使用抽象类来模拟接口:
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class BasketBallMove{
  4. public:
  5. virtual void passTheBall() = 0;
  6. };
  7. class LiveMove{
  8. public:
  9. virtual void eat() = 0;
  10. virtual void bite() = 0;
  11. virtual void drink() = 0;
  12. virtual void la() = 0;
  13. };
  14. class Human : public LiveMove,BasketBallMove{
  15. public:
  16. void eat() override{};
  17. void bite() override{};
  18. void drink() override{};
  19. void la() override{};
  20. void passTheBall() override{};
  21. };
  22. class Dog : public LiveMove{
  23. public:
  24. void eat() override{};
  25. void bite() override{};
  26. void drink() override{};
  27. void la() override{};
  28. };
  29. int main()
  30. {
  31. Human h;
  32. h.eat();
  33. Dog g;
  34. g.eat();
  35. // LiveMove *l = new LiveMove;
  36. return 0;
  37. }

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