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C++ 面向对象关键语法详解:override、虚函数、转发调用和数组引用传参-策略模式

2025/4/23 2:38:45 来源:https://blog.csdn.net/qq_45998729/article/details/147322631  浏览:    关键词:C++ 面向对象关键语法详解:override、虚函数、转发调用和数组引用传参-策略模式

int A(参数...) override {    return 某个对象.A(参数...);}

一.目标

本文将用一个简单的“数学运算器”例子,从零解释以下 C++ 语法特性:

  • virtual 虚函数

  • override 重写关键字

  • 函数体内部的“转发调用”

  • 数组引用作为函数参数

适合初学者和希望加深理解的 C++ 编程者

二.背景:做一个“多种运算器”系统

我们希望定义一个统一的接口来支持不同的数学运算(加法、乘法等),用户只需调用统一的 calculate() 函数,不必关心底层具体做了什么。

第1步:定义接口类(抽象基类)
class Calculator {
public:virtual int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) = 0;
};

解释:

  • Calculator 是一个抽象类(或称接口类);

  • calculate() 是一个纯虚函数= 0);

  • 它接收两个整数 ab,并通过一个 长度为 2 的整型数组引用 results[2] 返回计算结果。

我们会让不同的“运算器”继承这个类,做不同的实现。

第2步:实现子类(加法器)
class Adder {
public:int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) {results[0] = a + b;   // 存入和results[1] = a - b;   // 存入差,顺便展示多结果return 0;}
};

这个类实现了自己的 calculate(),返回值为 0 表示成功,计算和差分别存入 results[0]results[1]

第3步:写一个代理类(封装 Adder 实现)

现在我们写一个类,它继承自接口类 Calculator,但内部不直接做运算,而是把工作交给成员对象 Adder 完成

class AdderWrapper : public Calculator {Adder adder; // 组合成员public:int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) override {return adder.calculate(a, b, results);}
};
代码含义
: public Calculator表示该类继承自 Calculator 接口
override明确声明我们在重写父类中的虚函数
int (&results)[2]表示这是一个“长度为 2 的整型数组引用”,可以被函数内部直接修改
return adder.calculate(...)将输入参数“原封不动”转发给成员对象 adder 的同名函数处理,这是函数转发

这段代码的含义是:"我作为一个符合接口的类,但我把实际工作交给了我的内部成员对象去做。

第4步:示例
#include <iostream>void runCalculation(Calculator* calc) {int results[2];calc->calculate(10, 5, results);std::cout << "和: " << results[0] << ", 差: " << results[1] << std::endl;
}int main() {AdderWrapper wrapper;runCalculation(&wrapper);return 0;
}

 运行结果:

和: 15, 差: 5

三.为什么用这种结构?

  • 模块化:逻辑封装在 Adder 内部,AdderWrapper 只负责接口对接;

  • 解耦合:可以轻松替换其他实现(如 Multiplier),而不改接口;

  • 可扩展:未来加新功能,只需添加新类即可;

  • 符合面向对象设计原则(依赖倒置、单一职责等);

四.完整示例代码

#include <iostream>// 1. 定义接口类(抽象基类)
class Calculator {
public:// 纯虚函数,要求子类必须实现virtual int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) = 0;
};// 2. 实现一个功能类:Adder(加法器)
class Adder {
public:int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) {results[0] = a + b;   // 存储加法结果results[1] = a - b;   // 存储减法结果(为了示例展示多个结果)return 0;             // 返回状态码:0 表示成功}
};// 3. 实现一个包装类:继承接口 + 转发调用
class AdderWrapper : public Calculator {Adder adder;  // 内部成员对象public:// 使用 override 关键字表示重写接口类的虚函数int calculate(int a, int b, int (&results)[2]) override {return adder.calculate(a, b, results);  // 转发调用给内部的 adder 对象}
};// 4. 使用者函数:统一调用接口类指针
void runCalculation(Calculator* calc) {int results[2];calc->calculate(10, 5, results);  // 调用接口函数std::cout << "和: " << results[0] << ", 差: " << results[1] << std::endl;
}// 5. 程序入口
int main() {AdderWrapper wrapper;runCalculation(&wrapper);  // 输出: 和: 15, 差: 5return 0;
}

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const & 说明它是只读引用,传入不会在函数里被修改。

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