C程序设计课件：第16章 继承

1、第16章 继承1本章主要内容16.1 继承的概念16.2 继承的工作方式16.3 派生类的构造16.4 继承与组合16.5 多态性16.6 多态的思考方式16.7 多态性如何工作16.8 不恰当的虚函数16.9 虚函数的限制16.10 类的冗余16.11 克服冗余带来的问题16.12 类的分解16.13 抽象类16.14 由抽象类派生具体类16.15 纯虚函数的需要性作业216.1继承的概念基类（父类）： 派生新类的类派生类（子类）：从基类派生而成的类基类和派生类：构成类的层次关系单继承：从一个基类派生而成的类多继承：从多个基类派生而成的类继承类别：公有继承、私有继承、保护继承访问控制：决定子

2、类对父类的访问权限316.1继承的概念交通工具汽车小汽车卡车旅行车工具车轿车面包车图16-1 继承的类层次416.1 继承的概念 继承类别与访问控制： 访问控制 继承类别 public 公有继承 private 私有继承 protected 保护继承516.2继承的工作方式1.派生类的定义语法： class 派生类名:访问控制 基类名 ;访问控制：private、public、protected缺省为：private2.继承方式 公有继承：派生时用“public”作访问控制 私有继承：派生时用“private”作访问控制 保护继承：派生时用“protected”作访问控制6/* ch16_1.

3、cpp *#include#includeclass Advisor /导师类 int noOfMeeting;class Student /学生类 protected: char name40; int semesterHours; / 学时 float average; /平均分7public: Student(char* pName =no name) strcpy(name, pName); average =semesterHours = 0; void addCourse(int hours, float grade) average=semesterHours*average+g

4、rade; /总分 semesterHours +=hours; /总修学时 average /=semesterHours; /平均分 int getHours()return semesterHours; float getAverage()return average; void display() cout name = name , hours = semesterHours, average = averageshow(); a1.show(); / 2516.7多态性如何工作一般对象的指针：各类的指针相互独立，不能混用。例：class Aa1,*pa; class Bb1,*pb

5、;指针pa只能指向A类对象，不能指向B类对象；指针pb只能指向B类对象，不能指向A类对象。派生类的指针与基类的指针之间相互无关。2616.7多态性如何工作2.为什么引入虚函数例如： #include class A private: int x,y; public: void show() coutclass A.endl; void view() coutclass A view().endl; ;27class B:public A private: int x,y; public: void show() coutclass B.endl; void sh() coutclass B s

6、h().endl; ;class C:public B private: int x; public: void show() coutclass C.endl; void sh() coutclass C sh().show(); / pa=&b; pa-show(); / /pa-sh(); 出错 pa=&c; pa-show(); / (B*)pa)-show(); / (B*)pa)-sh(); / (C*)pa)-show(); / (C*)pa)-sh(); / (C*)pa)-view(); / 执行结果：class A. / class A. / class A. / clas

7、s B. / class B sh(). / class C. / class C sh(). / class A view(). / 执行结果分析： 通过指针对成员函数的调用，仅仅与指针本身的类型有关，与指针当前指向的对象无关。如果要与当前对象有关，必须对指针类型进行强制转换。改为虚函数后执行结果：class A. / class B. / class C. / class C. / class B sh(). / class C. / class C sh(). / class A view(). / 2916.7多态性如何工作希望：通过指针进行一种动态的指向。即：指针指向的对象不同，执行

8、不同的重载成员函数引入虚函数：把上例中基类A的show()函数声明成虚函数即可（函数原型前加关键字：virtual）3016.7多态性如何工作3、虚函数的定义和使用 定义：在函数原型前面加“virtual”即可 对于上面的例题，把类A的成员函数show()改成虚函数， 其他不作任何改动： virtual void show() coutclass A.endl; 然后执行，执行结果如下： class A. class B. class C. class C. class B sh(). class C. class C sh(). class A view().3116.7多态性如何工作运行时

9、的多态性通过虚函数实现的。虚函数：是一种动态的函数重载的方式，虚函数允许函数调用与函数体之间的联系在运行时才建立。为了指明某个成员函数具有多态性，用关键字virtual来标志其为虚函数。 在基类中声明为virtual（虚函数），其虚函数的性质自动地向下带给其子类，所以子类中的虚函数的virtual可以省略。32/* ch16_2.cpp *#includeclass Base public: virtual void fn() cout In Base classn; ;class SubClass :public Base public: virtual void fn() cout In

10、SubClassn; ;void test(Base& b) b.fn(); int main() Base bc; SubClass sc; cout Calling test(bc)n; test(bc); cout Calling test(sc)n; test(sc);运行结果：Calling test(bc)In Base ClassCalling test(sc)In SubClass33多态性使得当要增加一个求新的事物时，只要简单地增加一个类就行了，应用程序不用作修改。多态性让类的设计者去考虑工作的细节，而且这个细节简单到在成员函数上加一个virtual关键字。多态性使应用程序代

11、码极大地简化，它是开启继承能力的钥匙。16.7 多态性如何工作3416.8不恰当的虚函数 虚函数的原型必须相同（函数的返回类型不除外），才能实现多态性，否则不管是否冠以“virtual”声明，均作为一般重载函数处理，失去虚特性（不进行迟后联编）。虚特性可以隔代传递。/* ch16_4.cpp *#include class Base public: virtual void fn(int x) cout In Base class, int x = x endl; ;35class SubClass :public Base public: virtual void fn(float x) c

12、out In SubClass, float x = x endl; ;void test(Base& b) int i =1; b.fn(i); float f =2.0; b.fn(f);int main() Base bc; SubClass sc; cout Calling test(bc)n; test(bc); cout Calling test(sc)n; test(sc);运行结果为： Calling test(bc) In Base class,int x=1 In Base class,int x=2 Calling test(sc) In Base class,int x

13、=1 In Base class,int x=2调用Base中的fn函数36#includeclass A private: int x,y; public: virtual void show(int a=0)coutA: endl; /声明为虚函数;class B:public A public: virtual void show() coutB: endl; ;class C:public B public: void show(int b=0) coutC: endl; /虚函数;class D:public C public: void show(int b=0)cout D: s

14、how(); pa=&b; pa-show(); /执行基类A的show()函数 pa=&c; pa-show(); pa=&d; pa-show();运行结果: A: A: C: D: 38/* ch16_5.cpp *#includeclass Base public: virtual Base* afn() /虚函数 coutThis is Base class.n; return this; ;class SubClass:public Base public: Base* afn() /虚函数 coutWithdrawal(100.0);void otherFunc() Savings s; Checking c; func(&s); /合法,因为一个Savings是一个Account func(&c); /合法,一个Checking也是一个Account5816.15 纯虚函数