输入输出流重载说明：std::ostream operator＜＜(std::ostream os, const Vector v)
首先这是一个函数，函数名字是operator<<，函数的输出类型是std::ostream&，输入类型是std::ostream& const Vector& v相当于(std::cout << v)的重载后的输出可以是std::cout以便格式化输出Vector类型之后还能够继续链式输出其他内容。
// 输入输出流重载 |
#include <iostream> |
struct Vector { |
double x, y; |
}; |
// 输出流重载 |
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector& v) { |
os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")"; |
return os; |
} |
// 输入流重载 |
std::istream& operator>>(std::istream& is, Vector& v) { |
is >> v.x >> v.y; |
return is; |
} |
int main() { |
Vector v1, v2; |
// 输入 |
std::cout << "Enter Vector 1 (x y): "; |
std::cin >> v1; // 例如输入: 1.0 2.0 |
std::cout << "Enter Vector 2 (x y): "; |
std::cin >> v2; // 例如输入: 3.0 4.0 |
// 输出 |
std::cout << "Vector 1: " << v1 << std::endl; // 输出: Vector 1: (1.0, 2.0) |
std::cout << "Vector 2: " << v2 << std::endl; // 输出: Vector 2: (3.0, 4.0) |
return 0; |
} |
2.2.3 函数运算符重载
class Adder { |
public: |
int operator()(int a, int b) { |
return a + b; |
} |
}; |
Adder add; |
int result = add(3, 4); // 看起来像函数调用，实际是调用 operator() |
// 匿名函数对象 |
std::cout << Adder()(3, 4) << std::endl; |
2.3 继承
概念：继承允许我们创建一个新类（派生类），这个新类会继承一个基类的属性和行为，实现代码的重用和类之间的层次关系。
核心思想：提取出一类物品的公共属性和行为。比如猫狗鸟等都属于动物，动物就可以作为父类。
继承是多态的基础。
子类可以对父类的成员函数进行重写。虚函数的重写是为了实现多态。
2.3.1 语法格式
// class Manager : public Employee { |
#include <iostream> |
#include <string> |
// 基类：员工 |
class Employee { |
public: |
// 基类的构造函数 |
Employee(std::string name, int id, double salary) |
: m_name(name), |
m_id(id), |
m_salary(salary) {} |
// 基类的成员函数 |
void work() { |
std::cout << m_name << " (ID: " << m_id << ") is working." << std::endl; |
} |
void showInfo() { |
std::cout << "Name: " << m_name << ", ID: " << m_id << ", Salary: " << m_salary << std::endl; |
} |
protected: // protected成员在基类和派生类中都可以访问 |
std::string m_name; |
int m_id; |
double m_salary; |
}; |
// 派生类：经理，公有继承自Employee |
class Manager : public Employee { |
public: |
// 派生类的构造函数，需要调用基类的构造函数来初始化基类部分 |
Manager(std::string name, int id, double salary, double bonus) |
: Employee(name, id, salary), |
m_bonus(bonus) {} // 初始化列表 |
// 派生类新增的成员函数 |
void manageTeam() { |
std::cout << m_name << " is managing the team." << std::endl; |
} |
// 派生类可以重写（覆盖）基类的函数 |
void showInfo() { |
// 先调用基类的showInfo()显示共同信息 |
Employee::showInfo(); // 使用作用域解析符调用基类版本 |
// 再显示派生类特有的信息 |
std::cout << "Bonus: " << m_bonus << std::endl; |
} |
private: |
// 派生类新增的成员变量 |
double m_bonus; |
}; |
int main() { |
Employee emp("Alice", 1001, 8000.0); |
emp.work(); // Alice (ID: 1001) is working. |
emp.showInfo(); // Name: Alice, ID: 1001, Salary: 8000 |
std::cout << "---------------------" << std::endl; |
Manager mgr("Bob", 2001, 15000.0, 5000.0); |
mgr.work(); // Bob (ID: 2001) is working. (继承自Employee) |
mgr.manageTeam(); // Bob is managing the team. (Manager自己的) |
mgr.showInfo(); // 调用的是Manager重写后的版本 |
// Name: Bob, ID: 2001, Salary: 15000 |
// Bonus: 5000 |
return 0; |
} |
2.3.2 继承方式
有公有，保护，私有三种方式。继承方式决定了基类中的成员在派生类中的访问权限。继承方式是为了限制“外部”对“基类部分”的访问，而不是限制派生类内部对基类成员的访问。总之，派生类对基类的访问权限取决于基类和继承方式的最小权限。只有两个都是public时外部才能访问。
无论哪种继承方式，基类的private成员永远无法被派生类直接访问。它们虽然被继承了（存在于派生类对象中），但对派生类来说是“不可见”的。派生类只能通过基类提供的public或protected接口来间接访问它们。
2.3.3 继承中的构造/析构函数
构造函数和析构函数不能被继承，但是在创建派生类对象时，基类的构造函数会自动被调用。
构造函数的调用顺序：先调用基类的构造函数，再调用派生类自己的构造函数。
// Manager的构造函数 |
Manager(std::string name, int id, double salary, double bonus) |
: Employee(name, id, salary), // 在初始化列表中调用基类构造函数 |
m_bonus(bonus) { // 初始化派生类自己的成员 |
// 函数体 |
} |
析构函数的调用顺序相反。
2.3.4 继承的内存布局
派生类对象包含了基类的所有非静态成员变量，以及派生类自己新增的非静态成员变量。这些成员在内存中通常是连续存放的，基类的部分在前，派生类的部分在后。
成员函数（包括虚函数）并不存储在每个对象中。它们存储在代码段。每个对象中只存储一个指向虚函数表的指针（如果类有虚函数），通过这个指针来找到正确的函数版本。
2.3.5 继承中的静态成员
无论继承出多少个派生类，整个继承体系中只有一个静态成员的实例。
- 静态成员变量：被所有基类和派生类的对象共享。
- 静态成员函数：没有
this指针，只能访问静态成员。它同样被继承，但无法被重写为虚函数（因为虚函数依赖于this指针和虚表）。
静态成员函数可以通过基类或者派生类的作用域来访问。