C++中多层继承（inheritance） 的使用及示例2014-11-20动态绑定只能应用在虚函数（virtual function）, 通过指针（->）或引用（.）调用; 声明基类指针, 绑定派生类对象;可以使用"shared_ptr<Abstract_Base_Class> p（new Derived_Class（para））;"的形式, 动态绑定派生的类;可以为动态基类添加一个接口（interface）, 使用友元函数, 访问基类的私有成员变量; 并把具体操作写入接口中;如果一个派生类, 没有实现抽象基类的纯虚函数, 则会继承此函数, 那么这个派生类也是抽象基类;抽象基类不能创建具体的对象, 但是可以实现具体的方法, 为派生类提供继承;面向对象编程: 抽象（abstraction）, 即数据抽象（data abstraction）;继承（inheritance）;多态（polynorphism）, 即动态绑定（dynamic binding）.具体代码如下, 详见注释:
/** cppprimer.cpp**Created on: 2013.11.7*Author: Caroline*//*eclipse cdt, gcc 4.8.1*/#include <iostream>#include <fstream>#include <sstream>#include <string>#include <vector>#include <memory>#include <algorithm>#include <iterator>#include <set>#include <map>using namespace std;class QueryResult;std::ostream& print（std::ostream& os, const QueryResult &qr）;class TextQuery {public:using line_no = std::vector<std::string>::size_type;TextQuery（std::ifstream& ）;QueryResult query（const std::string& ） const;private:std::shared_ptr<std::vector<std::string> > file; //文件内容std::map<std::string, std::shared_ptr<std::set<line_no> > > wm; //词和行号的集合};/*把每一行放入text, 存入file（vector）, 组成word和行号（set）的映射*/TextQuery::TextQuery（std::ifstream &is） : file（new std::vector<std::string>）{std::string text;while （std::getline（is, text）） {file->push_back（text）;int n = file->size（） - 1;std::istringstream line（text）;std::string word;while （line >> word） {auto& lines = wm[word];if （！lines）lines.reset（new set<line_no>）;lines->insert（n）;}}}class QueryResult {friend std::ostream& print （std::ostream&, const QueryResult& ）;public:using line_no = std::vector<std::string>::size_type;QueryResult （std::string s, //查询单词std::shared_ptr<std::set<line_no>> p, //匹配行号std::shared_ptr<std::vector<std::string>> f） : //输入文件sought（s）, lines（p）, file（f） {}std::set<line_no>::iterator begin（） { return lines->begin（）; }std::set<line_no>::iterator end（） { return lines->end（）; }std::shared_ptr<std::vector<std::string>> get_file（） { return file; }private:std::string sought; //查找字符串std::shared_ptr<std::set<line_no>> lines; //行号集合std::shared_ptr<std::vector<std::string>> file; //文件集合};/*找到指定sought的集合, 返回迭代器, 传入string和set*//**/QueryResult TextQuery::query（const std::string& sought） const {static std::shared_ptr<std::set<line_no>> nodata（new std::set<line_no>）;auto loc = wm.find（sought）;if （loc == wm.end（））return QueryResult（sought, nodata, file）; //没有找到, 不打印elsereturn QueryResult（sought, loc->second, file）; //按行号打印};std::string make_plural （std::size_t ctr, const std::string& word,const std::string ending）{return （ctr > 1） ？ word + ending : word;}std::ostream& print（std::ostream& os, const QueryResult &qr）{os << qr.sought << " occurs " << qr.lines->size（） << " "<< make_plural（qr.lines->size（）, "time", "s"） << std::endl;for（auto num : *qr.lines）os << " （line " << num+1 << "） " << *（qr.file->begin（）+num） << std::endl;return os;}void runQueries （std::ifstream &infile） {TextQuery tq（infile）;while （true） {std::cout << "enter word to look for, or q to quit: ";std::string s;if （ ！（cin>>s） || s == "q" ） break;print（std::cout, tq.query（s）） << std::endl;}}/*抽象基类, 没有public成员*/class Query_base {friend class Query;protected:using line_no = TextQuery::line_no;virtual ~Query_base（） = default; //虚的析构函数private:virtual QueryResult eval （const TextQuery&） const = 0; //纯虚函数virtual std::string rep（） const = 0;};//为Query_base提供接口（interface）class Query {friend Query operator~ （const Query &）; //取反friend Query operator| （const Query&, const Query&）; //取或friend Query operator& （const Query&, const Query&）; //取交public:Query（const std::string&）;QueryResult eval（const TextQuery &t） const { return q->eval（t）; } //估值关联的查询std::string rep（） const { return q->rep（）; } //生成string版本的查询private:Query（std::shared_ptr<Query_base> query） : q（query） {}std::shared_ptr<Query_base> q; //使用动态绑定};//重载输出（<<）操作符std::ostream & operator<<（std::ostream &os, const Query &query）{return os << query.rep（）;}//单词查询类class WordQuery : public Query_base {friend class Query;WordQuery （const std::string &s） : query_word （s） {}QueryResult eval （const TextQuery &t） const { return t.query（query_word）; }std::string rep（） const { return query_word; };std::string query_word;};//Query接口实现动态绑定WordQueryinline Query::Query （const std::string &s） : q（new WordQuery（s）） {}//取反查询class NotQuery : public Query_base {friend Query operator~ （const Query &）; //友元是取反函数NotQuery （const Query &q） : query（q） {}std::string rep（） const {return "~（"+query.rep（）+"）";}QueryResult eval （const TextQuery &t） const;Query query;};//实现取反操作, 动态绑定NotQuery对象//最终使用的是WordQuery类, Query构建需要WordQuery, 再传入NotQuery;inline Query operator~ （const Query &operand） {return std::shared_ptr<Query_base> （new NotQuery（operand））;}//二元查询, 没有eval, 则继承纯虚函数class BinaryQuery : public Query_base {protected:BinaryQuery （const Query &l, const Query &r, std::string s） :lhs（l）, rhs（r）, opSym（s） {}std::string rep（） const {return "（" + lhs.rep（） + " " + opSym + " " + rhs.rep（） + "）"; }Query lhs, rhs;std::string opSym;};//取并查询class AndQuery : public BinaryQuery {friend Query operator& （const Query&, const Query&）;AndQuery （const Query& left, const Query& right） : BinaryQuery （left, right, "&"） {}QueryResult eval （const TextQuery&） const;};inline Query operator& （const Query& lhs, const Query& rhs） {return std::shared_ptr<Query_base>（new AndQuery（lhs, rhs））;}//取或查询class OrQuery : public BinaryQuery {friend Query operator| （const Query&, const Query&）;OrQuery （const Query& left, const Query& right） : BinaryQuery （left, right, "|"） {}QueryResult eval （const TextQuery&） const;};inline Query operator| （const Query& lhs, const Query& rhs） {return std::shared_ptr<Query_base>（new OrQuery（lhs, rhs））;}QueryResult OrQuery::eval（const TextQuery& text） const {auto right = rhs.eval（text）, left = lhs.eval（text）;auto ret_lines = std::make_shared<std::set<line_no> >（left.begin（）, left.end（））;ret_lines->insert（right.begin（）, right.end（））;return QueryResult（rep（）, ret_lines, left.get_file（））;}QueryResult AndQuery::eval（const TextQuery& text） const {auto left = lhs.eval（text）, right = rhs.eval（text）; //调用的是WordQuery的evalauto ret_lines = std::make_shared<std::set<line_no>>（）;std::set_intersection（left.begin（）, left.end（）, right.begin（）, right.end（）,std::inserter（*ret_lines, ret_lines->begin（）））;return QueryResult（rep（）, ret_lines, left.get_file（））;}QueryResult NotQuery::eval（const TextQuery& text） const{auto result = query.eval（text）; //调用WordQuery.eval;auto ret_lines = std::make_shared<std::set<line_no>>（）;auto beg = result.begin（）, end = result.end（）;auto sz = result.get_file（）->size（）;for （size_t n=0; n！=sz; ++n） {if （beg==end || *beg ！= n ）ret_lines->insert（n）;else if （beg！=end）++beg;}return QueryResult（rep（）, ret_lines, result.get_file（））;}bool get_word（std::string& str） {std::cout << "enter word to look for, or q to quit: " << std::endl;if （ ！（std::cin >> str） || str == "q" ）{std::cout << str;return false;}else{std::cout << str;return true;}}int main （void） {std::ifstream infile;infile.open（"storyDataFile.txt"）;TextQuery file = infile;//Query q = ~Query（"Alice"）;//Query q = Query（"hair"） | Query（"Alice"）;//Query q = Query（"hair"） & Query（"Alice"）;Query q = Query（"fiery"） & Query（"bird"） | Query（"wind"）;const auto results = q.eval（file）;cout << "
Executing Query for: " << q << endl;print（cout, results） << endl;infile.close（）;return 0;}输出:
Executing Query for: （（fiery & bird） | wind）（（fiery & bird） | wind） occurs 3 times（line 2） Her Daddy says when the wind blows （line 4） like a fiery bird in flight（line 5） A beautiful fiery bird he tells her
作者：csdn博客 Spike_King
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