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[转帖]深度探索C++对象模型(3)

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    2014-2-22 20:49
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    [LV.3]偶尔看看II

    群组2014美赛MCMA题备战群

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    1#
    发表于 2004-6-4 11:52 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    <>  介绍
    ' ^4 p; O/ ~4 v! E$ q3 [  p5 ^% k8 f! h3 Z
      多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象". </P>: N- x, |) x4 e# q
    <>  大家好,雷神关于《深度探索C++对象模型》笔记终于又和大家见面了,速度慢的真是可以。好了不浪费时间了,直接进入主题。; `# V3 B) F( I* `4 q
      这篇笔记主要解决了几个常常被人问到的问题。% D& z2 a5 B7 o6 {' W
      1、C++支持多重继承吗?
    7 @/ L% J2 Q0 H$ J6 O# I2 M: V+ \  2、结构和类的区别是什么?  M# ]3 E1 B. F  E# S
      3、如何设计一个面向对象的模型?</P># {; J( ^+ N3 I( r
    <>  C++支持多重继承(JAVA和C#不支持多重继承),虽然我想我可能一辈子用不到它这一特性(C++是雷神的业余爱好),但至少我要知道它可以。典型的多重继承是下面这个:9 w+ y! d; L) U. V
    </P>% H8 L% `/ i" a8 b
    <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=600 bgColor=#ffffff border=0>, W( L6 ^  O# m9 N) ~$ Q/ s

    # a4 O! X6 e" p2 t* f9 g  z<TR>
    6 P" _% h! y+ k6 n<TD>//iostream 从istream 和 ostream 两个类继承。3 V" y, _0 h) f  S, m
    class iostream:public istream,public ostream " w* n  _" x. s/ _
    {......}; </TD></TR></TABLE>
    ; S0 b+ h  ]/ c7 f. L<>  结构struct和类class到底有没有区别?VCHELP上前几天还看到一个帖子在讨论这个问题。其实结构和类真的没什么区别,不过我们需要掌握的是什么时候用结构好,什么时候用类好,当然这没有严格的规定。通常我们混合使用它们,从书上的例子,我们可以看出为什么还需要保留结构,并且书上给出了一个方法:* f" \/ i$ s9 a! z) O
    </P>2 G4 }( J4 E$ b: x0 o  \: @! P: c
    <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=600 bgColor=#ffffff border=0>6 }9 h( I6 n" \5 {1 D* q
    - V" o% B0 p2 c, s3 u+ F, q
    <TR>" F: W% E5 c5 S4 X. h6 h& `6 G1 i
    <TD>struct C_point{.......}; //这是一个结构: K8 b: c4 T, f% w8 U
    class Point
    - i: ~  w3 ]9 D& B* j{
    9 Y+ P- G4 M+ ipublic:
    / L8 _: S# Z& A; ooperator C_point(){return _c_point;}
    1 S3 b: v) E* D//....2 }( c3 @- t6 C
    private:
    , [) j! |; x& O# uC_point _c_point;
    3 p' X  \5 M; D- z, w! a7 k//....
    * z+ j. `" @" z6 ]& x; g! A} </TD></TR></TABLE>
    2 X: e- M5 t7 E' [$ J<>  这种方法被成为组合(composition).它将一个对象模型的全部或部分用结构封装起来,这样做的好处是你既可以在C++中应用这个对象模型,也可以在C中应用它。因为struct封装了class的数据,使C++和C都能有合适的空间布局。</P>
    / _: I4 W/ e/ a' {<>  面向对象模型是有一些彼此相关的类型,通过一个抽象的base class(用来提供接口),被封装起来。真正的子类都是通过它派生的。当然一个设计优秀的对象模型还必须考虑很多的细节问题,雷神根据自己的理解写出一个面向对象模型的代码,大家可以看看,高手请给指出有没有问题。雷神先谢了。1 z( g  ?8 f5 }' G/ I

    - C6 L7 |* O/ U0 Q- _6 a  思路:我想要实现一个人员管理管理的对象模型,雷神一直在思考一个人员管理的组件(当然最终它会用C#实现的一个业务逻辑对象,并通过数据库控制对象和数据库进行交互,通过WEB FORM来显示界面)。这里借用一下自己的已经有的的想法,用C++先进行一下实验,由于只是为了体会面向对象的概念,我们采用面向对象的方法实现一个链表程序,而且没有收集信息的接口。信息从mina()函数显式给出。4 t1 z, l; [& {% M2 \: `

      a0 H) W# m2 _9 Q/ k5 ^  这个对象模型应该可以实现对人员的一般性管理,要求具备以下功能:  R" X  w1 M# x/ F! v; f$ k" J8 O

    & @. u* x& G* j+ |  ^2 A5 C  创建一个人员信息链表
    0 @! D4 f  S0 f  添加、删除人员信息
    ) I( D1 e, H7 n/ _9 U  显示人员信息</P>
    ' G; n3 K8 X0 L<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=600 bgColor=#ffffff border=0>7 H# Q0 n4 [* u' U& e( I6 p
    ( x4 }( J, Y" W8 |1 a
    <TR>1 g0 P$ _- r2 g2 d. p
    <TD>
    & Q8 @! ^+ \: e9 W<>//*************************************************
    2 E/ X9 ^5 c4 \- {8 s) W//PersonnelManage.cpp
    / J# a4 ?% X* {4 f9 Z//创建人:雷神
    6 N, H1 c: f( \4 j& u: {//日期:2002-8-30# f/ ?0 B2 [- f8 _
    //版本:
    / b+ j! l$ |/ A( ~9 g- ~//描述:: G% `6 g+ P5 o& K9 M
    //*************************************************</P>
    " x# J+ _1 ]8 ?, h<>#include <IOSTREAM.H>
    , j$ ], H6 ^' {3 P% K) `' [( G+ D+ i#include <STRING.H>
    ' ?# a: S0 k! X( l4 h//基类,是此对象模型的最上层父类
    6 k" y9 U9 Y/ [& r( E0 bclass Personnel8 @# |0 N; E3 j) \( `) m' Y
    {3 Q5 [/ w2 y' p
    friend class point_list; //用来实现输出链表,以及插入或删除人员的功能., S6 g/ ]$ l& ^8 c, a0 b
    protected:
    + a1 g; T: ?! |) V7 R9 I' f! \% V; mchar serial_number[15];//编号( G: x7 p9 b0 H
    char name[10];//名称  g, i! W) M: T
    char password[15]//口令
    " T2 [% ?$ i" n" C% `, `Personnel *pointer;
    1 }! Y6 K" {7 ?' qPersonnel *next_link;8 \6 Q; Y( O1 h6 F
    public:0 S; E! s! e$ X& ?
    Personnel(char *sn,char *nm,char *pwd)+ p, }; J/ Z( s
    {$ Q+ C' o8 x& q
    strcpy(serial_number,sn);
    & T: e! y" b) e6 m2 \5 ~# ?/ x1 U4 Pstrcpy(name,sm);# h% u% Y* Y& R7 i" Z: D# c0 W
    strcpy(password,pwd);2 r# d1 \2 _  Z' R  g" C% Z
    next_link=0;
    ( b, g. e5 y$ k0 k}
    % _! k) ~+ ~, s9 GPersonnel()
    ; j; w' J' A* h& c' Q7 @1 i, a{& N) }/ C# h. J; O
    serial_number[0]=NULL;$ e4 d; M& V8 b& b  S1 L
    name[0]=NULL;
    2 R, C' X2 A- Z9 C4 ^* p' Bpassword[0]=NULL;
    6 W2 r6 f. H' h& K3 |6 o. vnext_link=0;3 d% x8 v* ^) l" X6 U2 ~" O
    }
      v: f- M0 D1 N/ F$ ]% v9 t! Qvoid fill_serial_number(char *p_n)
    : H1 ?: x7 @: B( l7 @, y* a{" `8 G) ^' U* W! y  q
    strcpy(serial_number,p_n);
    ( r; i8 S7 M& G2 a}
    % s; F' X& k. X! f9 w! j; ovoid fill_name(char *p_nm)# F. f3 s6 Y7 q6 }, b0 B
    {
    " T, Y0 Y$ |8 J! R, D( Gstrcpy(name,p_nm);
    7 i8 [* s7 I+ D( U" ^. `}
    ( b# @. }* R0 S( b+ hvoid fill_password(char *p_pwd)
    ! O$ r7 T0 w. ?# _8 l& _3 R) x- I{, L6 n0 T9 z7 ?& }
    strcpy(password,p_pwd);
    & ], W! ]  a/ o0 G3 W* _- j}' x* X2 y5 \, u0 H
    ) q6 N) v4 D9 c# [- K# q* r
    virtual void addnew(){}: t/ t! p. K0 k5 D
    virtual void display()5 ^4 p) x4 m9 ]) e
    {
    ' [; v+ k& [4 O- h# P6 k% Fcout&lt;&lt;"\n编号:"&lt;<SERIAL_NUMBER<<"\N";
    - s, {0 @- z% d8 B  o cout&lt;&lt;"名字:"&lt;<NAME<<"\N";' x7 s" l& m* e' {) u
    cout&lt;&lt;"口令:"&lt;<ASSWORD<<"\N"
    ) [' G" [$ S, e- W }, Z# B5 N' f0 m  T
    };4 R9 G, |0 {4 W6 }7 ~6 F& N
    //下面是派生的子类,为了简单些我在把子类进行了成员简化。
    + ~8 S$ z3 n" G//思路:由父类派生出成员子类,正式成员要求更详细的个人资料,这里省略了大部份.
    . b0 \; ^* M2 W2 ~( r//并且正式成员可以有一些系统的操作权限,这里省略了大部份。
    5 g) i! e# E% x+ i2 S7 j//正式成员子类: w' @  o( w/ E7 R4 Y9 P% Q: C
    class Member:public Personnel- {3 X; I0 p& z1 v1 I
    {& [4 F; w2 W1 ^7 F
    friend class point_list;
    2 b" v4 _8 F( F0 S: E/ qprivate:
    " a$ [& G) T/ k4 @char member_email[50];& R. h# s+ h" _' V
    char member_gender[10];
    ) E' Q/ [: q5 p( |2 `; \) Pdouble member_age;
    0 A  u- S9 u8 _( o9 jpublic:, B+ Y' B1 s: g9 K+ I! U6 [5 E
    Member(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag)ersonnel(sn,nm,pwd)9 p' g" m% @$ m. S
    {8 Q& D& J6 g& F9 _( r
    strcpy(member_email,em);. z" n. s, v9 M1 Z  q
    strcpy(member_gender,gd);$ u- m$ H2 H7 _" x6 S( _+ o) {
    member_age=age;  h+ l, D4 }/ h" b: f4 ~
    }
    / T' b5 j. G* X) D+ AMember()ersonnel()
    ! |4 j/ {: Y+ I0 s( v3 V{
    " n  r- S6 w: z$ ^# A6 Z- _member_email[0]=NULL;" X1 Z1 p' w% ~; c
    member_gender=NULL;
    ( h' ~9 D: o5 q+ _member_age=0.0;
    5 K$ j9 e3 r9 ]+ Y}
    ) B* k; I8 k9 u) o  i$ l, c  s, X% p) dvoid fill_email(char *p_em)6 K" r" ^4 M3 j
    {
    ) G9 M0 C4 ~8 P6 Zstrcpy(member_email,p_em);
    0 I( ~! q7 ?8 _. Y}
    ! ?5 P  E" h2 r% J. v& y7 s3 s& Hvoid fill_gender(char *p_gd)
    ! }3 N6 Y- i3 E9 w/ \4 l{: q: F3 v- ]# i- ?4 ?- M
    strcpy(member_gender,p_gd);* d3 I9 P7 ?  d! y+ P
    }; U9 ]4 i5 ]8 Y2 k; t- s+ z
    void fill_age(double ages)
    9 y4 Y) K7 K& b( b& J6 W4 U  Y{' P2 @& Q+ A* i
    member_age=ages;
    $ R8 H  m  a+ \' r: t4 j}</P>3 W$ r* I6 K+ `% N! X( u
    <>void addnew()
    5 C+ U/ \6 B" ~5 o4 e{
    1 A) }) x! i: Q& ^9 B( fpointer=this;7 u& u* S( f* G( {  `8 k! P. g7 w
    }/ U8 k: [& X0 h* |  ^2 N/ O4 u
    void display()
    ! g* A! q5 B! M+ }{9 n/ H7 O& q) v
    Personnel::display()* }- \6 E% ~, u2 U3 p* x. f" W4 t
    cout&lt;&lt;"电子邮件:"&lt;<MEMBER_EMAIL<<"\N";' i2 W) D& p8 ~! K! E+ t
    cout&lt;&lt;"性别:"&lt;<MEMBER_GENDER<<"\N";
      S2 f5 y! t1 L4 K cout&lt;&lt;"年龄"&lt;<MEMBER_AGE<<"\N";
    1 |; N! |5 h' m1 p" z( T4 r }' [# F( \6 T* O( ?( G9 F
    };</P>6 p8 K# S) @6 E% b1 w( G; d* K
    <>//好了,我们还需要实现一个超级成员子类和一个项目经理的子类.' ?3 m( i+ k0 k0 K% s4 O  O, J
    //这是超级成员类
    8 W. E4 {& ^) Vclass Supermember:public Member+ m7 Z6 I& a$ m2 T( ]) }. ]/ x+ ~
    {
    # H" d, ~& l% A: J. ~+ dfriend class point_list;
    " E4 j2 G* K) y2 ?, C" Iprivate:: i4 Y, J1 p0 S/ N
    int sm_documentcount;//提交的文档数
    / w: |3 C  \9 A( e/ gint sm_codecount;//提交的代码段数 & ~3 ]1 O9 s$ y+ H3 q2 ?. w
    public:
    : o) M" h2 Z# y: PSupermember(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag,int dc,int cc):Member(sn,nm,pwd,gd,ag)$ O4 l. J1 Q1 N2 W
    {
    6 j! a8 C" A$ E- F) `0 U9 \sm_documnetcount=0;% |- R7 X. H% A' `9 X/ |
    sm_codecount=0;: q% m! l) e* l3 w5 k
    }
    ! B; x% h9 r( Y1 ~0 x% [+ GSpupermember():Member()/ B  j8 t! o9 p  z, B  t3 O
    {7 c9 U  a: I4 i6 v8 [0 ]
    sm_documentcount=0;
    & U- d/ J& v- L* q( J4 @sm_codecount=0;* t7 }. M, R- b* ?6 h5 ~
    }
    ' i' B2 `! ~) Y6 @void fill_documentcount(int smdc)
    4 B! F( g  l# R" L5 _' v{
    ; E3 k( k6 a2 S# N- dsm_documentcount=smdc;3 {# Y. @6 s8 l0 t- M9 q" n4 S9 Q3 [/ Y1 d
    }
    5 O( i$ a+ t; Q5 avoid fill_codecount(int smcc)
    ( x  ~  M! v2 i' ^) K+ |{
    % R" e2 H, W- L) _2 q: `sm_codecount=smcc;
    ; P: ]- S6 O4 c3 R4 L}</P>
    6 X0 ]$ A. E8 a' O2 B+ n<>void addnew()' ]' q$ l2 w  u. t$ A+ \7 v, [
    {9 T0 q, P8 n$ x/ S
    pointer=this;
    & Z2 z" l8 V5 ]/ G' ?* E}( R. o0 n6 v, E( o, T! k
    void display()0 G' }4 }% S; {9 m
    {6 J  P* i- x, s/ o# G- k+ n
    Member::display(). x, v* R; U' `* @) F8 m- M
    cout&lt;&lt;"提交文章数:"&lt;<SM_DOCUMENTCOUNT<<"\N";
    & ~5 f4 G) o) T- e* a cout&lt;&lt;"提交代码段数"&lt;<SM_CODECOUNT<<"\N";# o; G7 i) G' x; K- _
    }
    % E/ v1 A3 k4 F$ k. `, L};</P>
    - I! Z  g4 Y2 i3 W<>//实现友元类7 s7 ?  f( x3 n; }" T* m9 x
    class point_list
    $ [3 j1 @; o) v# m% E# b{
    6 ]1 N; t; E( w4 S; Yprivate:% v7 y. v. y& \" m, x0 f
    Personnel *location;
    1 F1 E# u9 `: u) ^  \public:
    0 E! v/ r, ^" m. P' Ppoint_list()
    * {* m9 T7 `! d/ E7 q{! l% N9 L! r6 j8 V, R  b, X8 u$ ^
    location=0;$ Y" c. ]  y/ x5 o9 n* r5 Q
    }
      O9 d9 W% ~# k4 ]void print();
    * o8 F1 z/ ~: O1 dvoid insert(Personnel *node);
      X( |# P8 p, e) ^" mvoid delete(char *serial_number);
      R  w) `; T( T! [}5 ]0 _: y- I- I; V, W" R' g4 J
    //显示链表
    ) b' |0 ]4 V$ _# nvoid point_list::print()
    3 b; F; ?% J" p{
    . `6 o9 @# j& M8 b6 n0 ?Personnel *ps=location;8 m; ], H9 `5 ?( H0 V1 C
    while(ps!=0)) U- ]# ]. n7 z8 v  S0 p. g
    {
    4 I5 o& I; |* T2 V& C! wps-&gt;display();
    - o7 x2 f# h- N. L0 ^( z# c2 r5 y8 lps=ps-&gt;next_link;
    - k7 W/ P5 m# W( X& p}7 @2 k) ]3 ^* Q+ [* U3 X( Z
    }7 f; e' @% d' W0 d8 f( H9 O
    //插入链表
    ! A& l% V. t5 o) L1 _void point_list::insert(Personnel *node)7 g2 L5 M8 |! A# y
    {
    6 m. t$ g( _& e' n' I9 B  EPersonnel *current_node=location;
    ) V7 ?1 u1 x% d, m, A0 R2 ^Personnel *previous_node=0;
    3 a+ Y! Z& X+ vwhile(current_node!=0 &amp;&amp; (strcmp(current_node-&gt;name,node-&gt;name&lt;0)
    9 ?# N; ]) l& r  t{
    $ n' l+ k0 |6 V5 o+ a' _previous_node=current_node;
    5 a2 r" {& q* p6 z' l6 F2 A4 E7 xcurrent_node=current_node-&gt;next_link;
    4 D6 t! t  X2 R- Y1 \1 l}
    # \- A' [& Y+ bnode-&gt;addnew()6 w* v# t% w+ e- [& z$ D3 k; g: [
    node-&gt;pointer-&gt;next_link=current_node;  `' U+ N$ `: C0 g& b0 C1 d
    if(previous_node==0)3 V5 Y- K7 G  e; @" b; w% F; F" p
    location=node-&gt;pointer;
    ! j5 g; U, I* C. @4 [, Pelse
    / R) u3 k( D6 s4 z, `& {3 sprevious_node-&gt;next_link=node-&gt;pointer;
    2 I" @  w9 _6 `1 C  X}</P>
    3 \- l! g3 k: G) V7 f<>//从链表中删除9 T& R* u0 T( }( T4 Y
    void point_list::delete(char *serial_number)
    8 o; I6 F" X  [* V. \, T- x{& Z( L3 [2 J! l' j$ G8 s1 [2 ~
    Personnel *current_node=location;8 F$ j/ R) u4 }. T$ V
    Personnel *previous_node=0;$ a) b1 R3 W: y; Y$ `- f. N0 p7 u
    while(current_node!=0 &amp;&amp; strcmp(current_node-&gt;serial_number,serial_number)!=0)! ~2 N6 j" r) x0 n( r
    {$ d$ H- h' ^2 ^  A
    previous_node=current_node;
    ( P% r" {6 U8 h+ Bcurrent_node=current_node-&gt;next_link;
    ' N" u: `: L) j; z! w) J2 Y" ^}6 G) c" b3 t8 R; k; X+ B. k2 N
    if(current_node !=0 &amp;&amp; previous_node==0)' _8 P$ P6 e4 s% O( J% D! q
    {6 b) d# Z- m# X0 e
    location=current_node-&gt;next_link;
    1 N: H( u  }* w4 L- Q1 l) L}
    & z" ?  Z6 \" d1 Pelse if(current_node !=0 &amp;&amp; previous_node!=0)
    " [' U) O, k1 d! d1 \$ W{
    ; m4 D& t# g8 j: eprevious_node-&gt;next_link=current_node-&gt;next_link;$ j+ @, X9 P2 k* A7 ^1 v
    }
    ; }) d6 N( ]# v- y/ \4 P- R$ ]}</P>
    $ ?* O; q( b0 h" n<>//这是主函数,我们显式的增加3个Supermember信息,然后在通过编号删除一个
    6 q* Q7 m1 M' h$ x  e& X$ z3 N//我们没有从成员再派生出管理成员,所以没有办法演示它,但我们可以看出要实现它并不难
    % l, y* t+ N& M. O9 K, p//注意:此程序没有经过验证,也许会有BUG.
    9 _, ~% B3 a5 d/ pmain()" A# x4 z9 |- X0 \4 F4 R8 |
    {
    1 D4 h: ?% L% Z6 lpoint_list pl;  D! {4 }# q$ o- ~% Y' T1 j
    Supermember sm1("000000000000001","雷神","123456","lsmodel@ai361.com","男",29.9,10,10);
    ! F" [- e2 H* B! i7 |% hSupermember sm1("000000000000002","木一","234567","MY@ai361.com","男",26.5,20,5);7 b0 Y/ J) B& h  [( o
    Supermember sm1("000000000000003","落叶夏日","345678","LYXR@ai361.com","男",24.8,5,15);3 @  V6 l3 j( m7 }, S/ K4 C" @, ~
    //如果我们还派生了管理人员,可能的方式如下:
    ' U& Y# Z, b$ f( M) j//Managemember mm1("000000000000004","ADMIN","888888","webmaster@ai361.com","男",30,5,15,......);</P>5 K: g7 T8 p: ^
    <>//下面是将上面的3个人员信息加到链表中
    0 C0 K; G) Y4 w2 N' ?& ^! m! xpl.insert(&amp;sm1);& r) M! @3 K5 J
    pl.insert(&amp;sm2);, \2 L3 ]9 d2 Z  [9 i
    pl.insert(&amp;sm3);) A& N! n2 D% M6 W: z+ {- ^4 z
    //对应管理人员的 pl.insert(&amp;mm1);</P>! ]$ D& w1 t6 d3 q/ |
    <>//下面是显示他们
    7 A5 G* y- \1 n0 E7 T//下面是显示人员列表
    # K  c6 P8 _7 \: G, i9 K+ O' hpl.print();</P>+ \7 W+ [7 r% S9 {  q$ Y
    <>//下面是删除一个人员信息# R0 v& y, x7 n( N, \4 y
    pl.delete("000000000000001");. Y' b2 Q5 @' [; G+ x5 Q
    //我们再显示一次看看.3 ?: H2 ~" s' E2 t: V
    cout&lt;&lt;"\n删除后的列表:\n";
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    ) U1 J# e' D. A  g. h<>  程序没有上机验证,在我的脑子里运行了一下,我想输出结果应该是这样的:</P>
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    <>  通过上面的例子,我想我们能够理解对象模型的给我们带来的好处,我们用了大量的指针和引用,来完成多态的特性.和书上的资料库的例子不同,我们多了一层,那是因为我考虑人员可能是匿名,也可能是注册的,所以为了区别他们,用了两层来完成接口,然后所有注册的正式成员才都由Member类派生出不同的权限的人员,例如超级成员和管理人员.</P>/ D" S( H+ X5 }9 t4 U9 U
    <>  最后用书上的一段话总结一下吧.P34
    3 n2 c: ]; x$ I/ T9 O2 }4 ]8 P1 ?0 i- z
      总而言之,多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象".
    ; @' V4 Y) ^1 h- z- F" v, |</P>
    zan
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