C++面向对象基础(5)-组合和继承

composition 复合

has的关系，在一个类里有另一个类，如下：

template <class T>
class queue {
  ...
  protected:
    deque<T> c;
  public:
    // 以下完全利用c的操作函数完成
    bool empty() const { return c.empty(); }
    size_type size() const { return c.size(); }
    reference front() { return c.front(); }
    reference back() { return c.back(); }

    void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
    void pop() { c.pop_front(); }
};

复合是queue里有deque，但是以上例子比较特殊，不仅有复合关系，而且queue的所有函数都是借助deque的函数来实现的——这种关系就是设计模式中的适配器模式。适配器模式就是已经有一个很强大的P1，但是客户想要另一个P2，P1完全满足客户需求，只是名称和接口不一样，于是可以借用P1来完成P2，此时P2就是Adapter。
复合关系框图：

复合关系的构造函数和析构函数：
Container的构造需要先调用Component的default构造函数，然后才执行自己的构造函数：Container::Container(...):[Component()] {...},[]里的是编译器会加上默认的那个构造函数，如果默认的不符合，就需要自己写，先有Component的构造再去执行Container的操作；
Container的析构函数会首先执行自己，然后再调用Component的析构函数：Container::Container(...){ ... [~Component()] },先析构Container再析构Component。

Delegation 委托

也是has的关系，但是用指针相连，Composition by reference。
用String举例如下：

class StringRep;
class String {
  public:
    String ();
    String (const char* s);
    String (const String& s); // 拷贝构造
    String &operator=(const String& s);  // 拷贝赋值
    ~String ();  // 析构函数
  ...
  private:
    StringRep* rep;   // 委托
}；

委托关系框图如下：

StringRep* rep;用的是pimpl的方式，也叫作Handle/Body，将接口和实现分开，上面一段是Handle，下面是实现的Body：

#include "String.cpp"
namespace {
class StringRep {
  friend class String;
    StringRep(const char* s);
    ~StringRep();
    int count;  //引用计数
    char* rep;
}
}

String::String() {...}
...

pimpl的好处是 StringRep的指针可以指向不同的实现类，也就是实现方式不会影响客户端，因此也叫作编译防火墙，只需要改动Body即可。

Inheritance 继承

是is的关系

struct _List_node_base
{
  _List_node_base* _M_next;
  _List_node_base* _M_prev;
};

template<typename _Tp>
struct _List_node
  : public _List_node_base
{
  _Tp _M_data;
};

继承关系框图：

Base是父类，Derived是子类
同Composition，继承的构造也要由内而外Derived::Derived(...): Base() {...};，析构由外而内Derived::~Derived(...) {... ~Base() };
注意：父类的析构函数必须是虚函数，否则会出现undefined behavior