C++沉思錄 第八章 面向物件程式範例
c++沉思錄第八章的示例程式很有意思。程式雖小,卻很好地詮釋了面向物件程式設計的思想。
正如書上說的仔細研究還是有所收穫的。
先上程式碼
code
Expr_node.h
#pragma once
#include "Expr.h"
#include<string>
using namespace std;
//Expr_node 基類
class Expr_node {
friend class Expr;
int use;
public:
Expr_node() :use(1){}
virtual ~Expr_node(){}
virtual void print(std::ostream&) const = 0;
};
class Int_node :public Expr_node{
int n;
void print(ostream& o) const { o << n; }
public:
Int_node(int k):n(k){}
};
class Unary_node :public Expr_node{
//friend class Expr;
string op;
Expr opnd;
void print(ostream& o) const
{
o << "(" << op << opnd << ")";
}
public:
Unary_node(const string& a, Expr b) :op(a), opnd(b){}
};
class Binary_node :public Expr_node{
//friend class Expr;
string op;
Expr left;
Expr right;
void print(ostream& o) const
{
o << "(" << left << op << right << ")";
}
public:
Binary_node(const string& a, Expr b, Expr c) :op(a), left(b), right(c){}
};
Expr_node.cpp
#include "stdafx.h"
#include "Expr_node.h"
控制代碼類Expr
Expr.h
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
class Expr_node;
class Expr{
friend ostream& operator<<(ostream&, const Expr&);
Expr_node* p;
public:
Expr();
Expr(int);
Expr(const string&, Expr&);
Expr(const string&, Expr&, Expr&);
Expr(const Expr& t);
Expr& operator=(const Expr&);
~Expr();
};
Expr.cpp
#include "stdafx.h"
#include "Expr.h"
#include "Expr_node.h"
Expr::Expr()
{
}
Expr::~Expr()
{
if (--p->use == 0)
delete p;
}
Expr::Expr(int n)
{
p = new Int_node(n);
}
Expr::Expr(const string& op, Expr& t)
{
p = new Unary_node(op, t);
}
Expr::Expr(const string& op, Expr& left, Expr& right)
{
p = new Binary_node(op, left, right);
}
Expr::Expr(const Expr& t)
{
p = t.p; ++p->use;
}
Expr& Expr::operator=(const Expr& rhs)
{
rhs.p->use++;
if (--p->use == 0)
delete p;
p = rhs.p;
return *this;
}
ostream& operator<<(ostream& o, const Expr& t)
{
t.p->print(o);
return o;
}
測試程式:
Ooptest.cpp
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>
#include "Expr.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
//Expr a = Expr("-", Expr(5));
//Expr b = Expr("+", Expr(3),Expr(4));
Expr t = Expr("*", Expr("-", Expr(5)), Expr("+", Expr(3), Expr(4)));
std::cout << t << std::endl;
return 0;
}
分析:
這裡總共3個類。
Expr
這個稱之為控制代碼類。其實可以理解為馬甲~~-.-
其作用是幫助管理了記憶體分配,引用計數等問題。
Expr_node
3種表示式的基類。
抽象出print等函式,因為具體的列印應該由具體的表示式來輸出。
提供use成員變數來計數。其實這個變數是為了給Expr用的。
當2個Expr_node物件相互賦值時,由Expr這個控制代碼類來管理計數值,比如a=b,b引用的物件應該+1,因為現在a也來引用了。而a原來引用的應該-1,因為a找到了新的物件。。。當某個物件引用計數為0時,Expr就delete掉這個物件,這個所有的過程都是Expr完成的。
其實這裡還有幾個語法點:
這裡的程式和書上的略有不同。
比如:
class Unary_node :public Expr_node{
//friend class Expr;
string op;
Expr opnd;
void print(ostream& o) const
{
o << "(" << op << opnd << ")";
}
public:
Unary_node(const string& a, Expr b) :op(a), opnd(b){}
};
書上用到了friend,友元的概念。
這裡的意思是把Expr宣告為Unary_node的友元類,那麼會有什麼變化呢?
這個效果就是Expr可以訪問Unary_node的的隱藏資訊包括 私有成員和保護成員了。
然後Expr.cpp裡的這行程式碼就合法了。因為建立物件要呼叫建構函式,而這個建構函式是private的。
p = new Unary_node(op, t);
我這裡加上public,就可以註釋掉那一行了。
再看下Expr.h。
class Expr_node;
class Expr{
friend ostream& operator<<(ostream&, const Expr&);
Expr_node* p;
這裡只是聲明瞭下 Expr_node,因為下面只是用到了Expr_node*。
而沒有
#include "Expr_node.h"
這裡又涉及到了標頭檔案包含的技巧,以及編譯器如何來編譯的問題。
這樣可以避免標頭檔案包含來包含去的,免得又是一堆編譯報錯。
不過後面在Expr.cpp。還是需要include進來。