封裝

常見的兩層含義 ：一是把對象的屬性和行為看成一個密不可分的整體，將這兩者“封裝”在一個不可分割的獨立單元中；另一個是指“ 信息隱藏 ”，把不需要讓外界知道的信息隱藏起來，有些對象的屬性及行為允許外界用戶知道或使用，但不允許更改，而另一些屬性或行為，則不允許外界知曉，或只允許使用對象的功能，而盡可能隱藏對象的功能實現(xiàn)細(xì)節(jié)。

封裝的好處：

• 可以對成員變量進行更精確的控制。
• 類內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可以自由修改。
• 好的封裝能夠減少耦合，符合程序設(shè)計“高內(nèi)聚，低耦合”。
• 隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié)。
• 提供公共的訪問方式。
• 提高代碼的復(fù)用性。
• 提高安全性。

繼承

繼承時面向?qū)ο?a target="_blank">編程技術(shù)的一塊基石，因為它允許創(chuàng)建分等級層次的類。

繼承就是在一個已有類的基礎(chǔ)上派生出新類（例如動物類可以派生出狗類和貓類），子類繼承父類的特征和行為，使得子類對象（實例）具有父類的實例域和方法，或子類從父類繼承方法，使得子類具有父類相同的行為。

繼承的好處：

• 提高代碼的維護性。
• 提高類代碼的復(fù)用性。
• 使得類和類產(chǎn)生了關(guān)系，是多態(tài)的前提（是繼承的一個弊端，讓類的耦合性增強了）。

**繼承概念的實現(xiàn)方式有三類：實現(xiàn)繼承、接口繼承、可視繼承

**

實現(xiàn)繼承：使用基類的屬性和方法而無序額外編碼的能力。

接口繼承：僅使用屬性和方法的名稱，但是子類必須提供實現(xiàn)的能力。

可視繼承：子窗體使用基窗體的外觀和實現(xiàn)代碼的能力。

繼承的特點：

• 子類擁有父類非private的屬性，方法。
• 子類可以擁有自己的屬性和方法，即子類可以對父類進行擴展。
• 子類可以用自己的方式實現(xiàn)父類的方法，即重寫父類方法。
• 提高了類之間的耦合性。

訪問權(quán)限修飾符public、 protected 、private：

多態(tài)

多態(tài)是同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力，例如：黑白打印機和彩色打印機相同的打印行為卻有著不同的打印效果。

• 對象類型和引用類型之間存在著繼承（類）/ 實現(xiàn)（接口）的關(guān)系。
• 當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯誤；如果有，再去調(diào)用子類的同名方法。
• 如果子類重寫了父類的方法，最終執(zhí)行的是子類覆蓋的方法，如果沒有則執(zhí)行的是父類的方法。

多態(tài)的實現(xiàn)： 靜態(tài)多態(tài)和動態(tài)多態(tài)

靜態(tài)多態(tài)：通過函數(shù)重載和模板來實現(xiàn)，是在編譯期間確定，也稱早起綁定。

動態(tài)多態(tài)：通過虛函數(shù)和繼承來實現(xiàn)，是在運行期確定，也稱晚期綁定（動態(tài)綁定）。

動態(tài)多態(tài)的實現(xiàn)：

當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)類中有虛函數(shù)時，會創(chuàng)建一張?zhí)摵瘮?shù)表，把虛函數(shù)的函數(shù)入口地址放到虛函數(shù)表中，并且在對象中增加一個指針vptr，用于指向類的虛函數(shù)表。當(dāng)派生類覆蓋基類的虛函數(shù)時，會將虛函數(shù)表中對應(yīng)的指針進行替換，從而調(diào)用派生類中覆蓋后的虛函數(shù)，從而實現(xiàn)動態(tài)綁定。

虛表：虛表中放置的是虛函數(shù)的入口地址，如果能拿到虛表中的內(nèi)容，即拿到了虛函數(shù)的入口地址，則可以將該函數(shù)調(diào)用起來。

基類虛表構(gòu)建過程 ：編譯期間在編譯期間，按照虛函數(shù)在類中聲明的先后次序依次添加到虛表中。

派生類虛表的構(gòu)建過程 ：

1. 將基類虛表中內(nèi)容拷貝一份放置到子類虛表中。
2. 如果子類重寫了基類的某個虛函數(shù)，則使用子類自己的虛函數(shù)替換相同偏移量位置的基類虛函數(shù)地址。
3. 對于子類新增的虛函數(shù)，按照在類中聲明次序，依次放在虛表的后面。

函數(shù)重載、重寫、同名隱藏的對比：

函數(shù)重載：兩個或多個函數(shù)在同一作用域，函數(shù)名相同、參數(shù)列表不同。

重寫：兩個函數(shù)分別在基類和派生類的作用域中，函數(shù)名、參數(shù)、返回值類型都必須相同，基類虛函數(shù)必須為虛函數(shù)，派生類函數(shù)最好也為虛函數(shù)。

同名隱藏：兩個函數(shù)分別在基類和派生類的作用域中，函數(shù)名相同，基類和派生類同名函數(shù)不是重寫就是同名隱藏。

多態(tài)的優(yōu)點：

消除類型之間的耦合關(guān)系、可替換性、可擴充性、接口性、靈活性、簡化性。

動態(tài)多態(tài)的作用：

• 隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié)，使代碼模塊化，提高代碼的可復(fù)用性。
• 接口重用，使派生類的功能可以被基類的指針/引用所調(diào)用，即向后兼容，提高代碼的可擴充性和可維護性。

動態(tài)多態(tài)的必****要條件：繼承、虛函數(shù)覆蓋、基類指針/引用指向子類對象。

總之，C++多態(tài)的核心，就是用一個更通用的基類指針指向不同的子類實例，為了能調(diào)用正確的方法，我們需要用到虛函數(shù)和虛繼承。在內(nèi)存中，通過虛函數(shù)表來實現(xiàn)子類方法的正確調(diào)用；通過虛基類指針，僅保留一份基類的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，避免沖突。

面向?qū)ο蟮奈宕笤瓌t

** 單一職責(zé)原則SRP** (Single Responsibility Principle)：是指 一個類的功能要單一，不能包羅萬象 。如同一個人一樣，分配的工作不能太多，否則一天到晚雖然忙忙碌碌的，但效率卻高不起來。

**開放封閉原則OCP** (Open－Close Principle)：一 個模塊在擴展性方面應(yīng)該是開放的而在更改性方面應(yīng)該是封閉的 。比如：一個網(wǎng)絡(luò)模塊，原來只服務(wù)端功能，而現(xiàn)在要加入客戶端功能，那么應(yīng)當(dāng)在不用修改服務(wù)端功能代碼的前提下，就能夠增加客戶端功能的實現(xiàn)代碼，這要求在設(shè)計之初，就應(yīng)當(dāng)將服務(wù)端和客戶端分開，公共部分抽象出來。

** 里式替換原則LSP** (the Liskov Substitution Principle LSP)： 子類應(yīng)當(dāng)可以替換父類并出現(xiàn)在父類能夠出現(xiàn)的任何地方 。比如：公司搞年度晚會，所有員工可以參加抽獎，那么不管是老員工還是新員工，也不管是總部員工還是外派員工，都應(yīng)當(dāng)可以參加抽獎，否則這公司就不和諧了。

**依賴倒置原則DIP** (the Dependency Inversion Principle DIP)： 高層模塊（穩(wěn)定）不應(yīng)該依賴低層模塊（變換）都應(yīng)該依賴于抽象（穩(wěn)定）。 抽象（穩(wěn)定）不應(yīng)該依賴于實現(xiàn)細(xì)節(jié)（變化），實現(xiàn)細(xì)節(jié)（變化）應(yīng)該依賴于抽象（穩(wěn)定） 。假設(shè)B是較A低的模塊，但B需要使用到A的功能，這個時候，B不應(yīng)當(dāng)直接使用A中的具體類：而應(yīng)當(dāng)由B定義一抽象接口，并由A來實現(xiàn)這個抽象接口，B只使用這個抽象接口：這樣就達(dá)到了依賴倒置的目的，B也解除了對A的依賴，反過來是A依賴于B定義的抽象接口。通過上層模塊難以避免依賴下層模塊，假如B也直接依賴A的實現(xiàn)，那么就可能 造成循環(huán)依賴。一個常見的問題就是編譯A模塊時需要直接包含到B模塊的cpp文件，而編譯B時同樣要直接包含到A的cpp文件。

**接口分離原則ISP** (the Interface Segregation Principle ISP)： 模塊間要通過抽象接口隔離開 ，而不是通過具體的類強耦合起來。