c++学习7(清华大学第五版)教学课件

第七章继承与派生C++语言程序设计1c++学习7(清华大学第五版)继承与派生的概念

继承就是从一个类中继承它的特性到另一个类中。被继承的类叫做基类，继承基类的类称为派生类。派生类可以继承基类的特性并添加自己的独特特性。2c++学习7(清华大学第五版)●继承是自然界的一个普遍的重要特性。●派生使新类在继承共性的同时，具有了更加丰富多彩的个性。3c++学习7(清华大学第五版)例：定义交通工具类，并从交通工具类派生出小汽车类和卡车类

现实世界的事物多种多样，许多事物都存在着层次关系，这种层次关系使我们找到了描述事物的解决方法。如下图是关于交通工具的一个分类层次关系图。4c++学习7(清华大学第五版)

●类的层次结构图中，下层类是上层类的特殊类；

●下层类自动具有上层类的特性，同时也具有自身新的特性；

●越往层次结构图的下层，其特性越具体化

●这种从上到下的层次结构关系体现了继承与派生的过程；

●

C++面向对象技术也采用了这种继承机制。类的层次结构关系总结5c++学习7(清华大学第五版)派生类

●派生类是在基类的基础上产生的特殊类，派生类自动继承了基类的成员；●派生类具有自身的属性和行为，不然就完全等同于基类，这样就没有必要派生新类；●继承是为了避免代码的重复；●派生是为了使新产生的派生类除具有基类的共性之外，还具有其他个性。6c++学习7(清华大学第五版)单继承的定义格式为：class

派生类名：继承方式基类名

{

派生类新定义成员

}；

1.派生类的定义格式public:公有派生private:私有派生protected:保护派生规定基类成员在派生类中的访问权限缺省情况下表示private方式。7c++学习7(清华大学第五版)classStudent{public:voiddisplay(){};private:intnum；

charname[10]; charsex;};基类定义8c++学习7(清华大学第五版)classStudent1:publicStudent{public:voiddisplay()//改造的成员函数

{cout<<"age:"<<age<<endl;cout<<"address:"<<addr<<endl;}private:intage; //新增加的数据成员

charaddr[30];//新增加的数据成员};派生类的定义9c++学习7(清华大学第五版)派生类的生成过程经历了三个步骤：

●吸收基类成员●改造基类成员●添加派生类新成员2.派生类的生成过程

10c++学习7(清华大学第五版)(1)吸收基类成员●在C++的继承机制中，派生类吸收基类中除构造函数和析构函数之外的全部成员。●吸收基类成员是一个重用的过程，体现了代码的重用11c++学习7(清华大学第五版)(2)改造基类成员

●由于基类的部分成员在派生类中可能不需要却也被继承下来，对这些没有实际需要而被继承的成员，在派生类中需要对其进行改造。●改造基类成员包括两个方面：(1)通过派生的三种继承方式来控制；(2)通过在派生类中定义同名成员（包括成员函数和数据成员）来屏蔽在派生类中不起作用的部分基类成员。12c++学习7(清华大学第五版)(3)添加新成员●添加派生类的新成员是继承机制的核心内容。●仅仅继承基类的成员是不够的，需要在派生类中添加新成员，以保证派生类自身特殊属性和行为的实现。

13c++学习7(清华大学第五版)6.3访问权限控制根据派生类的定义格式可知，有三种继承方式。

publicprotectedprivate14c++学习7(清华大学第五版)派生类成员的访问属性由一个类生成的对象，它只能访问类的公有成员，不能访问其它成员：而一个类的成员函数可以访问类中所有成员！15c++学习7(清华大学第五版)

当类的继承方式为public（公有）继承属性时，在派生类中，基类的公有成员和保护成员被继承后其访问属性没有变化，即分别作为派生类的公有成员和保护成员，派生类的成员可以直接访问它们。但是，在公有继承时派生类的成员无法访问基类的私有成员。1.公有继承

16c++学习7(清华大学第五版)公有继承公有继承时，派生类的对象只可访问基类中的公有成员，不能访问其它成员。派生类的成员函数可以访问基类中的公有成员和保护成员，不可访问其私有成员。特别提示17c++学习7(清华大学第五版)公有继承18c++学习7(清华大学第五版)classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:publicstudent{private:intstunum;public:intGetnum();};公有继承特点：基类的公有成员和保护成员作为派生类的成员时，都保持原有状态，而私有成员仍是私有。19c++学习7(清华大学第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生类成员函数定义{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可访问基类的私有成员

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生类的私有成员

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基类的公有成员

cout<<"sex:"<<sex<<endl;//即：student::sex

基类的保护成员

}即：student::Getage()公有继承20c++学习7(清华大学第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生类对象

zh.Getage();//即：student::Getage();基类中的公有成员

zh.Getnum();//访问派生类中的公有成员

//cout<<zh.sex;//即：student::sex，error私有成员

//

cout<<zh.stunum;//error私有成员

//

cout<<zh.age;//即：student::age，error保护成员}公有继承21c++学习7(清华大学第五版)●在派生类中，基类的公有成员和保护成员作为派生类的私有成员，派生类的成员可以直接访问它们，而派生类的成员无法访问基类的私有成员；●在派生类的外部，派生类的成员和派生类的对象均无法访问基类的全部成员；●私有继承之后，全部基类成员在派生类中都成为了私有成员或不可访问的成员，无法进一步派生；●私有继承方式一般很少使用。

2.私有继承22c++学习7(清华大学第五版)私有继承时，基类的成员只能由直接派生类访问，而无法再往下继承。特别提示私有继承23c++学习7(清华大学第五版)2。私有继承24c++学习7(清华大学第五版)特点：基类的公有成员和保护成员都作为派生类的私有成员，并且不能被这个派生类的子类所访问。2私有继承classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:privatestudent{private:intstunum;public:intGetnum();};25c++学习7(清华大学第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生类成员函数定义{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可访问基类的私有成员

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生类的私有成员

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基类的公有成员

cout<<"sex:"<<sex<<endl;//即：student::sex

基类的保护成员

}2私有继承26c++学习7(清华大学第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生类对象

//zh.Getage();//即：student::Getage();不能访问

zh.Getnum();//访问派生类中的公有成员

//cout<<zh.sex;//即：student::sex，error私有成员

//cout<<zh.stunum;//error私有成员

//cout<<zh.age;//即：student::age，error}2私有继承27c++学习7(清华大学第五版)3.保护继承●当类的继承方式为protected继承属性时，在派生类中，基类的公有成员和保护成员均作为派生类的保护成员，派生类的成员可以直接访问它们，而派生类的成员无法访问基类的私有成员。●在派生类的外部，派生类的成员和派生类的对象均无法访问基类的全部成员。●如果基类只进行了一次派生，则保护继承和私有继承的功能完全相同，但保护继承可以进一步派生，而私有继承则不可以，两者具有实质性差别。

28c++学习7(清华大学第五版)29c++学习7(清华大学第五版)

基类的所有公有成员和保护成员都作为派生类的保护成员，并且只能被它的派生类成员函数访问，基类的私有成员仍是私有的。保护继承classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:protectedstudent{private:intstunum;public:intGetnum();};30c++学习7(清华大学第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生类成员函数定义{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可访问基类的私有成员

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生类的私有成员

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基类的公有成员

cout<<"sex:"<<sex<<endl;//即：student::sex

基类的保护成员

}§1.3保护继承31c++学习7(清华大学第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生类对象

//zh.Getage();//即：student::Getage();不能访问

zh.Getnum();//访问派生类中的公开成员

//cout<<zh.sex;//即：student::sex，error私有成员

//cout<<zh.stunum;//error私有成员

//cout<<zh.age;//即：student::age，error}§1.3保护继承32c++学习7(清华大学第五版)三种继承方式的属性表

公有成员

私有成员

保护成员公有继承公有不可访问保护私有继承私有不可访问私有保护继承保护不可访问保护33c++学习7(清华大学第五版)●基类的构造函数的功能是创建基类对象并进行初始化，而析构函数的功能在基类对象生存期结束时对基类对象进行必要的清理工作。●在派生类的生成过程中，派生类将产生新的成员，对新增数据成员的初始化需要由派生类自身的构造函数完成，而对派生类对象的清理工作需要由相应的析构函数完成。7.4派生类的构造函数和析构函数34c++学习7(清华大学第五版)●派生类的数据成员既包括基类的数据成员，也包括派生类新增数据成员。●派生类构造函数在对派生类对象进行初始化时需要对基类数据成员、新增数据成员和内嵌对象成员进行初始化。

●在定义派生类的构造函数时除了对自己的数据成员进行初始化外，还必须调用基类的构造函数初始化基类的数据成员1.派生类的构造函数35c++学习7(清华大学第五版)派生类构造函数的格式：派生类名：：派生类名(总参数表)：基类名（参数表1）,对象成员名(参数表2){

派生类新增成员的初始化;}36c++学习7(清华大学第五版)派生类构造函数的调用顺序如下：基类的构造函数对象成员类的构造函数（若有）派生类构造函数注意：1、若基类中未定义带参数构造函数，则派生类构造函数的定义中可以省略对基类构造函数的调用。2、若基类的构造函数使用了参数，则派生类必须定义构造函数，为基类构造函数提供参数。37c++学习7(清华大学第五版)#include<iostream.h>classBase{public:Base(){cout<<"BaseConstructor"<<endl;}};classDeriveA:publicBase{public:DeriveA(){cout<<"DeriveAConstructor"<<endl;}};classDeriveB:publicDeriveA{public:DeriveB(){cout<<"DeriveBConstructor"<<endl;}};voidmain(){DeriveBB;}38c++学习7(清华大学第五版)#include<iostream.h>classBase{private: intn; doublea;public: Base(intx1,doublex2) { n=x1;a=x2;cout<<"CallADestructor"<<endl; cout<<"n="<<n<<endl;cout<<"a="<<a<<endl; } ~Base(){}};39c++学习7(清华大学第五版)classDerive:publicBase{private: intm; doubleb;public: Derive(intx1=10,doublex2=20,inty1=218,doubley2=288.8):Base(x1,x2),m(y1),b(y2) { cout<<"CallBDestructor"<<endl;cout<<"m="<<m<<endl;cout<<"b="<<b<<endl; } ~Derive(){}};voidmain(){ Deriveobj1;}40c++学习7(清华大学第五版)classdata{intx;public:data(intx){data::x=x; cout<<"classdata\n";}};classA{datad1;

public:

A(intx):d1(x){cout<<"classA\n";}};运行结果：classdataclassAclassdataclassBclassCclassB:publicA{datad2;

public:

B(intx):A(x),d2(x){cout<<"classB\n";}};classC:publicB{

public:

C(intx):B(x){cout<<"classC\n";}};voidmain(){Cobject(5);}

派生类的构造函数41c++学习7(清华大学第五版)析构函数也不能被继承，因此在执行派生类的析构函数时，基类的析构函数也将被调用。析构函数调用的顺序与构造函数相反.2派生类的析构函数classM{public:M(){m1=m2=0;}M(inti,intj){m1=i;m2=j;}voidprint(){cout<<m1<<","<<m2<<",";}~M(){cout<<"M’sdestructorcalled.\n";}private:intm1,m2;};42c++学习7(清华大学第五版)classN:publicM{public:N(){n=0;}N(inti,intj,intk);voidprint()