《继承和派生类 》ppt课件

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1、Visual C+程序设计,徐 建 南京理工大学计算机系,【学习目标】 理解基类和派生类的概念 掌握继承的概念和用法 【重点与难点】 重点：继承的概念和使用；,第十一章 继承和派生类,11.1 继承与派生的基本概念 11.2 派生类的定义 11.3 派生类的构成 11.4 派生类成员的访问属性 11.5 派生类的构造函数和析构函数 11.6 多重继承,11.1 继承与派生的基本概念,保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承。定义新类时可以从一个或多个既有类中继承（即拷贝）所有的数据成员和函数成员，然后加上自己的新成员或重新定义由继承得到的成员。 在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程称

2、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。,继承与派生的例子,继承与派生的基本概念,继承形成一个层次结构（继承关系是相对的），一个类可由其它类通过继承得到，继承得到的新类称派生类(子类)，被继承的称为基类（父类）。,基类与派生类的关系：,派生类是基类的具体化 基类是派生类的抽象 具有继承关系的类之间必定拥有以下基本性质： 类间的共享特性； 类间的细微区别； 类间的层次结构。,使用继承的必要性 若组成一个系统的对象类均为互不包含的独立对象类，则将不可避免出现对象属性和行为的重复冗余，并且这种无层次关系的对象类既不符合现实世界的对象关系，也使对象类的定义、创建、使用和维护

3、复杂化 继承为代码重用和建立类定义的层次结构提供方便有效的手段。 例如公司的管理软件设计中需要定义一个客户类 Customer 和雇员类 Employee：,class Customer private: char name15; / 姓名 int age; / 年龄 char sex8; / 性别 double income; / 收入 public: void print(); /输出状态 ;,class Employment private: char name15; / 姓名 int age; / 年龄 char sex8; / 性别 char department20; / 部门 d

4、ouble salary; / 工资 public: void print(); / 显示输出状态 ;,两个类的数据成员和成员函数有许多相同之处。显然，如此定义两个类，造成的代码重复是不可避免的。 如果将 Customer 和 Employee 类定义中的相同成员抽取出来，定义一个新类 Person： class Person private: char name15; / 姓名 int age; / 年龄 char sex8; / 性别 public: void print(); / 显示输出状态 ;,Customer 和 Employee 都定义为 Person 的派生类， 那些在 Per

5、son 中已经定义的共同数据成员在 Customer 和 Employee 中就不需要再定义了，只需要在各自的定 义中增加自己的独有数据成员；而成员函数 print 也只 需要在 Person 所定义的行为操作基础上重新定义自己 的行为操作。 class Customer : public Person private: double income; / 收入 public: void print(); / 显示输出状态 ;,class Employee : public Person private: char department20; / 部门 double salary; / 工资 p

6、ublic: void print(); / 显示输出状态 ; 显然通过继承可以从基类 Person 派生出一组具有层次结构的新类，构成一个公司管理系统的主要对象类型。例如：,Person,使用继承机制和方法设计和建造类定义的层次结构 对于建立一个面向对象的软件系统是不可缺少的。,11.2 派生类的定义,定义派生类的一般格式： class : , , , ;,派生类的定义与构成,继承方式规定了派生类中对基类成员进行访问控制的方式。 继承方式包括三种：public(公有继承)、private (私有继承)和protected (保护继承)。如果省略继承方式，缺省的类的继承方式是private。

7、每一个继承方式，只对紧随其后的基类进行限定。,class Customer : public Person private: double income; / 新增加的数据成员“收入” public: void print(); / 重新定义基类的“显示状态” ; 从形式上比较，派生类定义与非派生类定义的差别仅在于定义首行中由 “:” 引出的派生表达式。其中： 派生方式：指明派生类继承基类成员的方式 基类名：指明派生类所继承的类。,11.3 派生类的构成,11.3 派生类的构成,从基类接收成员 调整从基类接收的成员 在声明派生类时增加的成员,派生类对象占有的存储空间 基类部分所有数据成员占有的

8、存储空间 新定义部分所有数据成员占有的存储空间,11.4 派生类成员的访问属性,类成员的访问属性是指类成员的被访问权限，这种权限随着作用域的变化而变化的，分为类内访问属性和类外访问属性。 考虑以下几种情形： 基类的成员函数访问基类成员 派生类的成员函数访问派生类新增的成员 基类的成员函数访问派生类的成员 派生类的成员函数访问基类的成员 在派生类外访问派生类的成员 在派生类外访问基类的成员,11.4 派生类成员的访问属性,继承方式导致基类成员的访问属性在派生类中发生变化； 基类成员在派生类中的访问属性： protected成员同时具有公有成员和私有成员的特征，派生类对基类的保护成员的访问与对公有

9、成员的访问相同，而派生类的实例对基类的保护成员的访问则与对私有成员的访问相同。,类内访问属性 由于派生类的成员分为继承的基类成员和自身的新 增成员，它们的类内访问属性是有所区别的。 基类成员的访问属性 封装性所限定的类成员类外访问权限确定了基类 成员在派生类定义中被访问的限定原则： 私有成员：不允许被访问，与派生类从基类的继承方式无关。 公有成员：允许被访问，与派生类从基类的继承方式无关。 新增成员的访问属性 所有的新增成员均允许被访问，与新增成员被设 定的访问属性（公有或私有）无关。,类外访问属性 派生类成员在类定义中声明的访问属性确定了派生类成员的类外访问属性： 基类成员的访问属性 私有成

10、员：不允许被访问，与派生类从基类 的继承方式无关。 公有成员：依据继承方式的不同，在基类中 被设定的公有属性会发生不同的变化。 私有继承：基类的公有成员变为派生类的 私有成员，因此在类外不允许被访问。 公有继承：基类的公有成员在派生类中仍 保持公有属性，因此在类外允许被访问。 新增加成员的访问属性 类成员在类定义中被声明的访问属性确定了类成 员的类外访问属性。,public派生：基类的公有成员如同是派生类的公有成员，即在派生类的外部也可访问基类的公有成员。基类中的私有成员仍是私有，即在基类外不能访问。,我站在基类外、派生类外， 我能看见和使用所有的基类 和派生类的公有成员。,class Stu

11、dent public: void get_value() cinnumnamesex; void display() cout“num: ”numendl; cout“name: ”nameendl; cout“sex: ”sexendl; private: int num; string name; char sex; ;,class Student1 : public Student public: void display1() cout“num: ”numendl; cout“name: ”nameendl; cout“sex: ”sexendl; cout“age: ”ageend

12、l; cout“address: ”addrendl; private: int age; string addr; ;,错误,错误,错误,private派生：基类中的公有成员相当于在派生类中的私有成员.即在派生类中可以访问基类的公有成员,而在派生类外,不能访问基类的公有成员.,class Student1 : private Student public: void display1() cout“age: ”ageendl; cout“address: ”addrendl; private: int age; string addr; ;,正确,正确,int main() Student1

13、 stud1 stud1.display(); stud1.display1(); stud1.age =18; return 0; ,正确,错误,错误,类外,protected派生：,保护成员在基类外、派生类外都是不可见的，仅在派生类中可以使用，也就是，对派生类，保护成员就象公有的一样。 目的：使保护成员具有隐蔽性，但为了在派生类中提高操作效率而使用。 因此：若一个成员需要有私有的特性而又希望在派生类中不要通过成员函数接口直接使用，可以利用保护成员的特点。,class Student public: void display() cout“num: ”numendl; cout“name:

14、”nameendl; cout“sex: ”sexendl; protected: int num; string name; char sex; ;,class Student1 : protected Student public: void display1() cout“num: ”numendl; cout“name: ”nameendl; cout“sex: ”sexendl; cout“age: ”ageendl; cout“address: ”addrendl; private: int age; string addr; ;,正确,正确,正确,int main() Stude

15、nt1 stud1 stud1.display1(); stud1.num =10023; return 0; ,正确,错误,11.5 派生类的构造函数和析构函数,初始化基类成员-派生类构造函数和基类构造函数的关系 派生类析构函数和基类析构函数的关系,定义了基类的构造函数，并在派生类中也定义了派生类的构造函数，那么，在产生派生类对象时，一方面系统调用派生类的构造函数来初始化在派生类中新增加的数据成员，另一方面系统调用基类的构造函数来初始化派生类中的基类成员。为了初始化基类成员，派生类的构造函数的一般格式为： :() : (), , (), (), , () /派生类新增成员的初始化 ,当说明派

16、生类的对象时， 系统首先调用各基类的构造函数（按说明顺序，自左向右），对基类成员进行初始化； 调用成员对象的构造函数（按说明顺序，自上向下） 执行派生类的构造函数。 如果某一个基类仍是派生类，则这种调用基类的构造函数的过程递归进行下去。当撤消派生类的对象时，析构函数的调用顺序正好与构造函数的顺序相反。,#include /Example 11_3 class Base1 int x; public: Base1(int a=30) x=a; cout“调用基类1的构造函数! “endl; Base1( ) cout“调用基类1的析构函数! “endl; ; class Base2 int y; p