继承与派生

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1、1,第七章 继承与派生,C+语言程序设计,2,本章主要内容,类的继承 类成员的访问控制 单继承与多继承 派生类的构造、析构函数 类成员的标识与访问,3,类的继承与派生,保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承。 在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程称为派生。 被继承的已有类称为基类（或父类）。 派生出的新类称为派生类。,4,继承与派生问题举例,类的继承与派生,5,继承与派生问题举例,类的继承与派生,猫科,6,继承与派生问题举例,类的继承与派生,7,继承与派生问题举例,类的继承与派生,8,继承与派生的目的,继承的目的：实现代码重用。 派生的目的：当新的问题出现，原有程序无法解决（或不能

2、完全解决）时，需要对原有程序进行改造。,类的继承与派生,9,派生类的声明,class 派生类名：继承方式 基类名 成员声明； ,类的继承与派生,10,继承方式,不同继承方式的影响主要体现在： 派生类成员对基类成员的访问权限 通过派生类对象对基类成员的访问权限 三种继承方式 公有继承 私有继承 保护继承,类成员的访问控制,11,公有继承(public),基类的public和protected成员的访问属性在派生类中保持不变，但基类的private成员不可直接访问。 派生类中的成员函数可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员。 通过派生类的对

3、象只能访问基类的public成员。,类成员的访问控制,12,例7-1 公有继承举例,class Point /基类Point类的声明 public: /公有函数成员void InitP(float xx=0, float yy=0)X=xx;Y=yy;void Move(float xOff, float yOff)X+=xOff;Y+=yOff;float GetX() return X;float GetY() return Y; private: /私有数据成员float X,Y; ;,类成员的访问控制,class Rectangle: public Point /派生类声明 publi

4、c: /新增公有函数成员void InitR(float x, float y, float w, float h)InitP(x,y);W=w;H=h; /调用基类公有成员函数float GetH() return H;float GetW() return W; private: /新增私有数据成员float W,H; ;,13,#include #include using namecpace std; int main() Rectangle rect;rect.InitR(2,3,20,10);/通过派生类对象访问基类公有成员rect.Move(3,2); coutrect.GetX

5、(),rect.GetY(),rect.GetH(),rect.GetW()endl;return 0; ,14,15,16,私有继承(private),基类的public和protected成员都以private身份出现在派生类中，但基类的private成员不可直接访问。 派生类中的成员函数可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员。 通过派生类的对象不能直接访问基类中的任何成员。,17,例7-2 私有继承举例,class Rectangle: private Point /派生类声明 public: /新增外部接口void InitR(

6、float x, float y, float w, float h)InitP(x,y);W=w;H=h; /访问基类公有成员void Move(float xOff, float yOff) Point:Move(xOff,yOff);float GetX() return Point:GetX();float GetY() return Point:GetY();float GetH() return H;float GetW() return W; private: /新增私有数据float W,H; ;,#include #include using namecpace std; i

7、nt main() /通过派生类对象只能访问本类成员Rectangle rect;rect.InitR(2,3,20,10);rect.Move(3,2);coutrect.GetX(), rect.GetY(),rect.GetH(),rect.GetW()endl;return 0; ,18,19,关于私有派生，就是要理解，通过私有派生，基类的任何成员在派生类中都是私有的，这样就改变了基类中公有成员(以及保护成员)在派生类中的访问权限。这样一来，派生类中继承来的基类成员均成为它的私有成员，使得通过这个派生类再次派生出新类时，这些成员在新派生类中均成为不可访问成员，使派生类的使用很不方便。所

8、以私有派生在实用中用得不多。,20,关于“类的保护成员“,当一个派生类的基类成员是私有成员的时候，虽然基类的成员已被派生类继承，但C+规定，这个派生类仍不能直接访问基类的私有成员，只能通过基类的公有成员作为接口去访问，这是符合数据封装的思想的。基类的私有成员在派生类中就是“不可访问成员“。,21,为了能够在派生类中访问基类所有成员，又使数据封装得以实现，就引入了“保护成员“的概念。就是在类的定义中，用protected来说明类成员，而不是用“private“,这样的成员就是类的保护成员。保护成员对于派生类的成员函数而言是公有成员，而对于其他函数就仍是私有成员。,22,保护继承(protecte

9、d),基类的public和protected成员都以protected身份出现在派生类中，但基类的private成员不可直接访问。 派生类中的成员函数可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员。 通过派生类的对象不能直接访问基类中的任何成员,23,protected 成员的特点与作用,对建立其所在类对象的模块来说，它与 private 成员的性质相同。 对于其派生类来说，它与 public 成员的性质相同。 既实现了数据隐藏，又方便继承，实现代码重用。,24,例7-3 protected 成员举例,class A protected:int

10、 x; int main() A a;a.x=5; /错误 ,class A protected:int x; class B: public Apublic:void Function(); ; void B:Function() x=5; /正确 ,25,26,27,类型兼容规则,在公有派生的情况下，一个派生类的对象可以作为基类的对象来使用的地方(在公有派生的情况下，每一个派生类的对象都是基类的一个对象-它继承了基类的所有的成员并没有改变其访问权限)。具体的说,有三种情况是可以把一个派生类的对象作为基类对象来使用的:,28,1.派生的对象可以赋给基类的对象。,如：(约定derived是从类

11、base公有派生而来的) derived d; base b; b=d;,2.派生类的对象可以初始化基类的引用。如：derived d ; base ,29,3.派生类的对象的地址可以赋给指向基类的指针。如： derived d; base *pb=在后两种情况下，通过指针或引用只能访问对象d中所继承的基类成员。,30,例7-4 类型兼容规则举例,通用显示程序的幻想 #include using namecpace std; class B0 /基类B0声明 public:void display()cout“B0:display()“成员名“ ,31,int main() /主函数 B0 b

12、0; /声明B0类对象B1 b1; /声明B1类对象D1 d1; /声明D1类对象B0 *p; /声明B0类指针p= ,运行结果： B0:display() B0:display() B0:display(),32,33,总结：1、当现存类(基类)中派生出新类时，派生类可以重新定义已有的成员函数；这时如要调用基类函数，必须用准确名。即使用基类名和范围分解运算符。如不加则变成本地函数的递归调用。 class X int i;enum factor=11; public:X() i=0;void set(int I)i=I;int read() const return i;int permute

13、() return i=i*factor; ;,34,class Y：public X int i;public:Y() i=0; int change () i=permute();return i; void set (int I) i=I;X:set(I); ;,35,2.可以改变现有成员的属性(访问权限)。,class base1 public:char f() const return a;int g() const return 2;float h() const return 3.0; class derived: base1 public:base1:f;base1:h; ;

14、main() derived d;d.f();d.h(); ,36,基类与派生类的对应关系,单继承 派生类只从一个基类派生。 多继承 派生类从多个基类派生。 多重派生 由一个基类派生出多个不同的派生类。 多层派生 派生类又作为基类，继续派生新的类。,单继承与多继承,37,多继承时派生类的声明,class 派生类名：继承方式1 基类名1， 继承方式2 基类名2，. 成员声明； 从这个一般形式可以看出，每个基类有一个访问控制来限制其中成员在派生类中的访问权限，其规则和单一继承情况是一样的，多重继承可以看作是单一继承的扩展。注意：每一个“继承方式”，只用于限制对紧随其后之基类的继承。,38,多继承举

15、例,class Apublic:void setA(int);void showA();private:int a; ; class Bpublic:void setB(int);void showB();,private:int b; ; class C : public A, private Bpublic:void setC(int, int, int);void showC();private:int c; ;,单继承与多继承,void A:setA(int x) a=x; void B:setB(int x) b=x; void C:setC(int x, int y, int z) /派生类成员直接访问基类的/公有成员setA(x); setB(y); c=z; /其他函数实现略,int main() C obj;obj.setA(5);obj.showA();obj.setC(6,7,9);obj.showC(); / obj.setB(6); 错误 / obj.showB(); 错误return 0; ,