论面向对象和运算符重载思想

Attention: 1. 本文中的「面向对象」一词属于计算机用语范畴，非人文社科范畴。 2. 虽然本文用c++实现，但是思想在其他语言一样适用。

对于面向对象很多初学者非常不理解：「为啥要这么麻烦的定义类和各种访问限制？」。这当然与老师的教法很有关系。我一直认为：「不理解一个东西为何而产生，那么就不能说真的懂这个东西」所以，在本文我想聊一聊，面向对象思想有何而来，以及运算符重载又是为了什么。

面向对象是什么？

经常听到一句话叫做：一切皆对象。下面我们来实践下。

面向过程

假设有一天，老板让你实现存储一个平面坐标(x,y)。然后你会怎么做呢？拍拍脑袋觉得好简单，不就两行代码吗？于是10秒钟解决。给如下代码给老板看。

// 存储坐标(1,1) int x=1; int y=1;

然后，老板说：「小明啊，我刚刚想了想，我们要存储100个点行不行？」。卧槽，怎么不早说。100个点我得复制粘贴100次啊，而且还得改变数名。想想下面这种代码就头痛。

// 存储坐标(1,1) int x=1; int y=1; // 存储坐标(1,1) int x1=1; int y1=1; // 存储坐标(1,1) int x2=1; int y2=1; ...//省略n行代码,n>=50 // 存储坐标(1,1) int x99=1; int y99=1;

然后，你翻了翻书。发现结构体这个好东西。于是这这么存储100个坐标点。

struct Point{ int x; int y; } Point a[100];

心想：「我简直是天才啊！」，5行代码解决。然后，->-你老板看了后，想了想。不行啊,我想对坐标进行加法操作。两个坐标都不能相加要它有何用。然后你就写了一个函数解决这个问题。

struct Point{ int x; int y; }; /** * 返回a和b对应坐标值相加后的坐标 */ Point add(Point a, Point b){ Point result = Point(); result.x =a.x+b.x; result.y =a.y+b.y; return result; }; ... // 别人调用你代码这样写 Point c = add(a,b);

然后你兴高采烈的告诉老板，你写完了。老板说：「这么快写完了，不错不错」。

运算符重载

心中大舒一口气，想道：「这家伙终于没咋的了」。然后，程序员B跟你说，你这不直观啊。整数可以a+b这么写，按道理坐标也应该要这么写啊。你微笑道：「好的，我再改改」。脑海里想到四个词：「万马奔腾」。然后，百度了下。发现咦用类好像还真可以这么写。然后复制粘贴，写成了下面这行代码。于是你顿悟，为啥要用运算符重载了，因为这样别人用你的代码更直观.

class Point{ public: int x; int y; Point(){ x=0,y=0; } Point(int _x,int _y){ x=_x,y=_y; } Point operator+(Point b){ Point result = Point(x+b.x,y+b.y); return result; }

// 哈哈，同事们这是我留给你们的新特性可以列印坐标
print(){
cout<<"(",x,",",y,")"<<endl;
}
};
...
// 别人调用你代码可以这样写，确实变直观了
Point c = a + b;

继承

有一天，老板决定开新业务。说小明啊，我们想做3D的坐标。可以帮我实现下3维坐标存储和加法么？你想了想，吸取上次的教训。这次一定得考虑怎么利用原有的代码。不然老是这么不停重写不是办法，头发都得掉光了。然后去知乎搜下怎么重复利用代码，发现有人告诉你继承可以重复利用代码。然后，你顿悟。原先是两个维度，我加个维度确实可以继承啊。我就只用写新增那个维度的代码了。然后改成了这样。

class Point{ public: int x; int y; Point(){ x=0,y=0; } Point(int _x,int _y){ x=_x,y=_y; } Point operator+(Point b){ Point result = Point(x+b.x,y+b.y); return result; }

// 哈哈，同事们这是我留给你们的新特性可以列印坐标
print(){
cout<<"(",x,",",y,")"<<endl;
}
};

// 以下是三维坐标类
class Point_3D : public Point{
public:
//哈哈，x,y在父类已经有了，子类直接继承相当于自己已经定义了x,y. 子类只用管新增的那个维度。
int z;// 新增的一个维度

Point_3D(){
Point();// 重复利用父类的构造函数
z = 0;
}

Point_3D(int _x, int _y, int _z){
z = _z;
Point(_x,_y);
}

// 加法也要改一改
Point_3D operator+(Point_3D b){
//利用父类的运算符重载实现x,y这两个维度的加法
Point_3D result = *this + b;
// 处理新增维度
result.z = z+b;
return result;
}

// 列印的也要改一改
print(){
cout<<"(",x,",",y,",",z,")"<<endl;
}
};

多态

慢慢好像找到感觉了。好像写的有那么点艺术感。有一天老板说，你给我用一个数组把二维坐标和三维坐标都存在一起。并且还有一次性将他们坐标都列印。你仰天长啸：「哈哈，开森。终于懂了什么是多态了，多态原来这个用的啊」

Point a[3] = {Point(1,2), Point_3D(1,0,1),Point(0,1)}; // 小B，看我写的代码叼不叼，明明里面有不同类，我同样的代码就正确列印了 // 这就是多态，运行的时候父类会调用父类的print,子类会调用子类的print for (int i=0;i < 3;i++) a[i].print();