C++ 組合 (Composition)的介紹與實例

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概述

c++中一個重要的特點就是代碼的重用，為瞭代碼重用，有兩個非常重要的手段，一個是繼承，一個是組合

組合 (Composition) 指在一個類中另一類的對象作為數據成員.

案例

在平面上兩點連成一條直線, 求直線的長度和直線中點的坐標.

要求:

  • 基類: Dot
  • 派生類: Line (同時組合)
  • 派生類 Line 從基類 Dot 繼承的 Dot 數據, 存放直線的中點坐標
  • Line 類再增加兩個 Dot 對象, 分別存放兩個端點的坐標

Dot 類:

#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 類:

#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;
}

輸出結果:

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

總結

  • 類的組合和繼承都是重用的重要方式, 可以有效地利用已有類的資源
  • 繼承是縱向的, 組合是橫向的. 通過繼承, 我們從基類得到瞭數據成員. 通過組合, 從別的類得到瞭成員, 有效地組織和利用現有的類, 減少工作量
  • 如果類 A 和類 B 毫不相關, 不可以為瞭使 B 的功能更多些而讓 B 繼承 A 的功能
  • 如果類 B 有必要使用類 A 的功能. 當 B 是 A 的一種的時候我們使用繼承, 當 B 是 A 的一部分時, 我們使用組合

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