# Class Tutorial

**Repository Path**: hitcrt2027-rmvision-edu/class-tutorial

## Basic Information

- **Project Name**: Class Tutorial
- **Description**: 视觉类作业提交仓库
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-09-07
- **Last Updated**: 2026-09-27

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 课后作业：用 C++ 类与多态扩展检测后端

这是视觉组 C++ 类课程的课后作业。项目是一个可以独立编译的 YOLO 风格最小工程，
不依赖主项目、OpenCV、OpenVINO 或 yaml-cpp。

你需要在现有 `YoloV8Detector` 和 `Yolo11Detector` 的基础上，新增一个传统视觉检测后端，
并通过编译实验理解抽象类、虚函数、`override` 与基类指针。

## 学习目标

完成作业后，你应该能够解释并实际使用：

- 类、对象、构造函数和 `private` 成员；
- `public` 继承与 `is-a` 关系；
- 纯虚函数、抽象类和 `override`；
- `std::unique_ptr<DetectorBase>` 如何保存不同派生类对象；
- 为什么同一条 `detect()` 调用可以进入不同实现。

## 起始代码说明

| 文件 | 作用 |
| --- | --- |
| `include/detector.hpp` | 类、继承关系和接口声明 |
| `src/detector.cpp` | 检测后端与工厂函数的实现 |
| `src/main.cpp` | 命令行入口和检测结果输出 |
| `CMakeLists.txt` | CMake 编译配置 |

起始代码已经实现两种后端：

- `YoloV8Detector`：每帧最多返回一个 `armor`；
- `Yolo11Detector`：每帧最多返回 `armor` 和 `robot`。

项目中的检测结果是根据 `frame_id` 生成的模拟数据，不会进行真实图像推理。

## 先运行起始项目

```bash
cmake -S . -B build
cmake --build build

./build/cpp_oop_yolo_example yolov8
./build/cpp_oop_yolo_example yolo11
```

也可以直接使用编译器：

```bash
g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -Wpedantic \
  -Iinclude src/detector.cpp src/main.cpp -o cpp_oop_yolo_example
./cpp_oop_yolo_example yolo11
```

确认两个已有后端都能运行后，再开始下面的作业。代码中已经用
`TODO(作业 n)` 标出了主要修改位置。

## 作业 1：新增 `TraditionalDetector`

新增一个 `TraditionalDetector` 类，要求：

1. 使用 `public` 继承 `DetectorBase`；
2. 类声明带有 `final`；
3. 构造函数接收 `float threshold`，保存到 `private` 成员 `threshold_`；
4. 使用 `override` 重写 `detect(int frame_id)`；
5. 使用 `override` 重写 `name() const`，返回字符串 `"traditional"`。

`detect()` 使用模拟数据即可，推荐按下面的规则实现：

```cpp
confidence = 0.60F + static_cast<float>(frame_id % 5) * 0.07F;
```

- 当 `confidence < threshold_` 时返回空结果；
- 否则返回一个标签为 `"traditional_armor"` 的 `Detection`。

不要复制修改 `DetectorBase` 的接口来适配新类，新后端应主动遵守已有接口。

## 作业 2：把新后端接入工厂函数

在 `Detector::make_backend()` 中增加 `traditional` 分支，创建并返回
`TraditionalDetector` 对象。

完成后下面的命令必须可以运行：

```bash
./build/cpp_oop_yolo_example traditional
```

思考：`backend_` 的类型始终是 `std::unique_ptr<DetectorBase>`，为什么它仍然会调用
`TraditionalDetector::detect()`？

## 作业 3：观察“抽象类不能实例化”的编译错误

这是一个临时实验，不要把错误状态作为最终提交结果。

1. 先确保作业 1、2 已经可以正常编译；
2. 临时删除或注释 `TraditionalDetector` 中某一个纯虚函数的重写声明，
   例如 `name() const override`；
3. 重新编译，找到包含 `abstract class` 或 `pure virtual` 的错误信息；
4. 用自己的话记录：为什么此时 `TraditionalDetector` 不能被创建？
5. 恢复被删除的函数，让项目重新编译通过。

注意：如果只删除 `.cpp` 中的函数定义，通常得到的是链接错误，而不是“抽象类”编译错误。
本实验应修改类声明，使派生类确实没有完成纯虚函数重写。

## 验收标准

最终提交需要满足以下要求：

- `yolov8`、`yolo11`、`traditional` 三种后端都能运行；
- `TraditionalDetector` 正确使用继承、封装、纯虚函数重写和 `override`；
- 工厂函数可以根据字符串创建三种不同后端；
- 未知后端仍会输出错误并返回非零状态；
- 已恢复作业 3 中故意制造的错误，最终代码可以正常编译；
- 使用 `-Wall -Wextra -Wpedantic` 编译时没有新增警告；
- 简要记录作业 3 的观察结果与回答。

建议提交修改后的工程，并在 README 末尾追加“我的实验记录”，也可以单独提交一份
`REPORT.md`。

## 自测命令

```bash
cmake --build build

./build/cpp_oop_yolo_example yolov8
./build/cpp_oop_yolo_example yolo11
./build/cpp_oop_yolo_example traditional
./build/cpp_oop_yolo_example unknown
```

前三条命令应正常结束；最后一条命令应报告 `unknown backend`。

## 提示

- 可以直接参考 `YoloV8Detector` 的类声明和实现结构，但不要修改它的行为；
- `override` 写在派生类成员函数声明后面；
- `name()` 后面的 `const` 也是函数签名的一部分，不能漏掉；
- 在工厂函数中使用 `std::make_unique<TraditionalDetector>(threshold)`；
- 完成每一项后立即编译，出现问题更容易定位。

## 与26自瞄主项目的对应关系

| 本作业 | 主项目 |
| --- | --- |
| `DetectorBase` | `auto_aim::YOLOBase` |
| `YoloV8Detector` | `auto_aim::YOLOV8` |
| `Yolo11Detector` | `auto_aim::YOLO11` |
| `Detector` | `auto_aim::YOLO` |
| `backend_` | `yolo_` |
| `make_backend()` | `YOLO::YOLO()` 中按 `yolo_name` 创建对象的分支 |

主项目中的 `yolo.cpp` 也是在构造阶段选择具体后端，之后通过统一接口进行检测。
这份作业把依赖和推理过程去掉，只保留类设计、对象创建和运行时多态。

## 我的实验记录

完成后请填写：

1. 作业 3 的关键编译错误：
2. `TraditionalDetector` 不能实例化的原因：