C++ 组合 (Composition)的介绍与实例

2024-12-05 00:46:44

概述

c++中一个重要的特点就是代码的重用，为了代码重用，有两个非常重要的手段，一个是继承，一个是组合

组合 (Composition) 指在一个类中另一类的对象作为数据成员.

案例

在平面上两点连成一条直线, 求直线的长度和直线中点的坐标.

要求:

基类: Dot
派生类: Line (同时组合)
派生类 Line 从基类 Dot 继承的 Dot 数据, 存放直线的中点坐标
Line 类再增加两个 Dot 对象, 分别存放两个端点的坐标

Dot 类:

#ifndef PROJECT5_DOT_H
#define PROJECT5_DOT_H

#include <iostream>
using namespace std;

class Dot {
public:
    double x, y;
    Dot(double a, double b) : x(a), y(b) {};
    void show() {
        cout << "x: " << x << endl;
        cout << "y: " << y << endl;
    };
};

#endif //PROJECT5_DOT_H

Line 类:

#ifndef PROJECT5_LINE_H
#define PROJECT5_LINE_H

#include "Dot.h"

class Line : public Dot {
private:
    Dot d1;
    Dot d2;
public:
    Line(const Dot &d1, const Dot &d2) : Dot(0, 0), d1(d1), d2(d2) {
        x = (d1.x + d2.x) / 2;
        y = (d1.y + d2.y) / 2;
    }

    void show(){
        Dot::show();
        cout << "dot1: (" << d1.x << ", " << d1.y << ")" << endl;
        cout << "dot2: (" << d2.x << ", " << d2.y << ")" << endl;
    }
};

#endif //PROJECT5_LINE_H

main:

#include <iostream>
#include "Dot.h"
#include "Line.h"
using namespace std;

int main() {
    double a, b;
    cout << "Input Dot1: \n";
    cin >> a >> b;
    Dot dot1(a,b);
    cout << "Input Dot2: \n";
    cin >> a >> b ;
    Dot dot2(a,b);
    Line l1(dot1, dot2);
    l1.show();

    return 0;
}

输出结果:

Input Dot1:
1 2
Input Dot2:
4, 6
x: 2.5
y: 1
dot1: (1, 2)
dot2: (4, 0)

总结

类的组合和继承都是重用的重要方式, 可以有效地利用已有类的资源
继承是纵向的, 组合是横向的. 通过继承, 我们从基类得到了数据成员. 通过组合, 从别的类得到了成员, 有效地组织和利用现有的类, 减少工作量
如果类 A 和类 B 毫不相关, 不可以为了使 B 的功能更多些而让 B 继承 A 的功能
如果类 B 有必要使用类 A 的功能. 当 B 是 A 的一种的时候我们使用继承, 当 B 是 A 的一部分时, 我们使用组合

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