C大学基础教程第8章

C++大学基础教程第8章继承与派生

北京邮电大学信通院 网络搜索中心2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-2-第8章继承与派生8.1继承的概念8.2继承方式8.3派生类构造函数的定义8.4多继承2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-3-第8章继承与派生面向对象的特征

1、封装性2、继承性

3、多态性继承的作用：软件重用2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-4-继承的概念普通自行车2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-5-继承的概念双人自行车2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-6-继承的概念比赛自行车2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-7-继承的概念山地自行车2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-8-继承的概念2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-9-

8.1继承的概念

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-10-8.1继承的概念

类的继承：是在现有类的基础之上，创建新类的机制。称现有的类为基类，新建立的类为派生类。新类继承了基类的属性和行为新类是基类的特殊情况。继承是处理“特殊情况”的面向对象编程机制

-11-继承的概念基类(父类)派生类(子类)派生类派生类2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-12-单继承

派生类只有一个直接基类的继承多继承

派生类有多个直接基类的继承直接基类

派生出子类的父类称为该子类的直接基类间接基类

父类的父类称为该子类的间接基类继承的概念ABCABC2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-13-

8.2继承方式

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-14-派生类的定义格式

class派生类名：继承方式

基类名{public://派生类公有成员…

protected://派生类保护成员…

private://派生类私有成员…}；派生类只有一个直接基类为单继承继承方式：publicprivateprotected2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-15-例子基类：shape：位置、颜色派生类：

Circle：位置、颜色、半径、画圆Rectangle：位置、颜色、长、宽、画矩形triangle：位置、颜色、边长、画三角形-16-例:定义基类shapeclass

shape{protected:

int

m_x,m_y;//位置

char

m_color;//颜色public:

void

setposition(int

x,int

y);

void

setcolor(char

color);

int

getx()const;

int

gety()const;

char

getcolor()const;};-17-定义派生类(圆形类)classCircle:publicShape{public:

Circle(int

x,int

y,floatr,char

color='R');

float

GetRadius()const;

void

SetCircle(int

x,int

y,float

r,char

color);

void

Draw();protected:

float

m_radius;};-18-定义派生类(等边三角形类)classTriangle:publicShape{public:

Triangle(int

x,int

y,char

color='R',float

slen=1);

float

GetSideLength()const;

void

SetTriangle(int

x,int

y,char

color,float

slen);

void

Draw();private:

float

m_SideLength;};-19-定义派生类(矩形类)classRectangle:publicShape{public:

Rectangle(int

x,int

y,char

color='R',intLength=5,int

width=5);

float

GetWidth()const;

float

GetHeight()const;

void

SetRectangle(int

x,int

y,char

color,intLength,int

width);

void

Draw();private:

float

m_Width,m_Length;};2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-20-派生新类:circle圆形rectangle矩形triangle三角形

基类称为父类派生类称为子类

shapecirclerectangletriangle2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-21-派生类的定义格式

class派生类名：继承方式基类名1,…继承方式基类名n{public://派生类公有成员…

protected://派生类保护成员…

private://派生类私有成员…};有多个基类派生类有多个基类为多继承2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-22-例:已有基类base1,base2,base3，定义派生类deriverclassderiver:publicbase1,publicbase2，privatebase3{private:

int

m_derdata;public:

void

derfunction();};2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-23-8.2派生类的继承派生类的成员包括

1、基类的成员(构造函数和析构函数除外)

2、派生类定义的成员软件复用2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-24-8.2派生类的继承问题：派生类的成员和基类的成员同名？

派生类的成员覆盖基类的同名成员，即派生类的对象只能访问到派生类的同名成员。2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-25-同名覆盖的例子classbase{public:voidprint(){cout<<“basefunction”<<endl;}};classderiver:publicbase{public:voidprint(){cout<<“deriverfunction”<<endl;}};voidmain(){base*pBobj;

pBobj->print();deriverobj;

pBobj=&obj;pBobj->print();}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-26-同名覆盖的思考1、派生类和基类的成员函数名相同，但形参不同，或返回值不同，则派生类对象能够调用基类的同名成员吗？2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-27-8.2继承方式继承方式的作用

派生类对象：对基类成员的访问控制继承方式的作用范围

只用于限制对紧随其后之基类的继承三种继承方式

公有继承public

保护继承protected

私有继承private

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-28-1.公有继承

公有继承的派生类定义形式：

class派生类名：public

基类名{派生类新成员定义；}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-29-2.私有继承

私有继承的派生类定义形式：

class派生类名：private

基类名{派生类新成员定义；}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-30-3.保护继承保护继承的派生类定义形式：class派生类名：protected

基类名{派生类新成员定义；}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-31-8.2继承方式类成员的存取方式存取方式本类成员函数派生类成员函数类对象private√××protected√√×public√√√2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-32-8.2继承方式派生类继承后的基类成员的存取方式继承方式基类存取方式privateprotectedpublicprivateprivateprivateprivateprotectedprivateprotectedprotectedpublicprivateprotectedpublic2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-33-8.2继承方式小结实际上我们使用继承时，都是公有继承，私有和保护继承仅仅在理论上讨论。2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-34-

8.3派生类的构造函数

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-35-8.3派生类构造函数的定义

派生类继承的特殊性

基类中的构造函数和析构函数不能继承派生类需要自己定义构造函数和析构函数。2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-36-8.3派生类构造函数的定义派生类的构造函数要求：

1、基类构造函数需要的参数

2、内嵌对象需要的初始化参数

3、本类基本数据类型需要的参数2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-37-8.3派生类构造函数的定义派生类的构造函数

派生类名::派生类名(基类的形参，本类的形参):基类名(参数)，对象成员（参数）

{

//函数体

}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-38-8.3派生类析构函数的定义派生类的析构函数的作用只负责清理它新定义的非对象数据成员，对象数据成员由对象成员所属类的析构函数负责析构。-39-派生与继承的实例

公司人员管理系统:

小型公司人员分为:经理、兼职技术人员、销售经理和兼职推销员.要求:存储所有人员的姓名、编号、级别、当月薪水，计算月薪总额并显示全部信息。人员编号在生成人员信息时同时生成，每输入一个人员信息编号顺序加1。程序能够对不同人员按不同方法计算月薪：经理拿固定月薪;兼职技术人员按工作小时数领取月薪;兼职推销员的报酬按该推销员当月销售额提成;销售经理既拿固定月薪也领取销售提成。

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-40-派生与继承的实例

分析：

1、描述全体职员的共性（基类）2、每一类特殊人员（派生类）之间的关系，描述各自特有的属性或行为虚拟继承EmployeeTechnicianManagerSalemanSaleManager2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-41-派生与继承的实例1、描述全体职员的共性（基类）属性：姓名、编号、级别、当月薪水行为：显示全部信息静态成员：人员信息编号-42-class

employee{protected:

char

name[10]; //姓名

int

EmpNo; //编号

int

grade; //级别

float

accumPay; //月薪总额

static

int

employeeNo; //本公司职员编号目前最大值public:

employee(char*newN,intnewG);//构造函数

~employee(); //析构函数

void

displayStatus(); //显示人员信息};

-43-classManager:public

employee{protected:

float

salary;public:

Manager(char

*newName,int

newGrade,float

newS);

void

pay();//计算月薪函数

void

displayStatus(); //显示全部信息};新增加的成员同名覆盖，改造基类成员

构造函数-44-classTechnician:public

employee{protected:

int

workhour;

float

hourlyrate;public:

Technician(char*newName,int

newGrade);//构造函数

void

pay(); //计算月薪函数

void

displayStatus(); //显示全部信息};新增加的成员同名覆盖，改造基类成员

构造函数-45-classsaleman:public

employee{protected:

float

salesamount;//销售额

float

persale;//提成比率public:

saleman(char*newName,int

newGrade);

void

pay(); //计算月薪函数

void

displayStatus(); //显示全部信息};新增加的成员同名覆盖，改造基类成员

构造函数-46-classsaleManager:public

employee{protected:

float

salary;

float

salesamount;

float

persale;public:

saleManager(char*newName,int

newGrade,float

newS);

void

pay(); //计算月薪函数

void

displayStatus(); //显示全部信息};新增加的成员同名覆盖，改造基类成员

构造函数2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-47-Manager::Manager(char*newName,intnewGrade,float

newS):employee(newName,newGrade),salary(newS){}void

Manager::pay(){

cout<<"固定月薪："<<salary<<"，是否更新？（Y/N）";

char

ch; cin>>ch;

if(ch=='y') {

cout<<"请重新输入经理月薪："; cin>>salary; }

accumPay=salary;}构造函数2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-48-void

Manager::displayStatus(){ cout<<"姓名："<<name<<endl;cout<<"编号："<<EmpNo<<endl; cout<<"级别：经理"<<endl; cout<<"固定月薪："<<accumPay<<endl;}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-49-voidmain(){ Managerm("李宁",1,5000); m.pay(); m.displayStatus(); Techniciant("王二",2); t.pay(); t.displayStatus(); salemans("张三",3);s.pay(); s.displayStatus();saleManagersm("周君",4,3000); sm.pay(); sm.displayStatus();}2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-50-继承的含义派生类的成员包括:1.从基类继承的成员;2.改造基类成员;3.添加派生类新成员.2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-51-9.3派生类构造函数的定义构造函数的调用顺序

1、基类的构造函数

2、内嵌对象的构造函数

3、派生类的构造函数析构函数的调用顺序与构造函数的调用顺序正好相反2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-52-

8.4多继承

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-53-8.4多继承8.4.1多继承与二义性多继承类结构中，派生类可能有多个直接基类或间接基类，充分体现了软件重用的优点，但也可能会引起成员访问的二义性或不确定性问题。-54-employeeManagersalemansalemanagerNameEmpNoGradeaccumPay……ManagerNameEmpNoGradeaccumPay……saleman……salemanagerSalemanager中调用Name时，产生二义性2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-55-8.4.2虚基类

为解决二义性问题，将共同基类设置为虚基类，创建派生类对象时，虚基类的构造函数只会调用一次，虚基类的成员在第三层派生类对象中就只有一份拷贝，不会再引起二义性问题。2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-56-虚基类

语法形式：

class派生类名:virtual

继承方式基类名{//……}在多继承情况下，虚基类关键字的作用范围和继承方式关键字相同，只对紧随其后的基类起作用。

2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-57-虚基类

注意：在第一级继承时就要将共同基类设计为虚基类。2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-58-多继承派生类构造函数的定义

在包含虚基类的继承结构中，系统在建立派生类的对象时，调用构造函数的顺序是:（1）虚拟基类的构造函数；（2）非虚拟基类的构造函数；（3）内嵌对象的构造函数；（4）派生类的构造函数。-59-习题:补全派生类的构造函数classA{public:

inti;A(inta){i=a;}

virtualvoidprint(){cout<<“A”<<endl;}};classB:publicA{public:

intj;voidprint(){cout<<“B”<<endl;}};classC:publicB{public:

intk;voidprint(){cout<<“C”<<endl;}};2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-60-作业课后第6题2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-61-复习第8章1、单继承2、多继承3、虚拟继承

ABCABC-62-

classA{public:

inti;A(inta){i=a;}};classB:publicA{public:

intj;B(inta,intb):A(a){j=b;}};classC:publicB{public:

intk;C(inta,intb,intc):B(a,b){k=c;}};voidmain(){Cc(1,2,3);cout<<c.i<<endl;cout<<c.j<<endl;cout<<c.k<<endl;}ABCpublici=1publicj=2publick=3C()~C()C(C&)cpublici=1publicj=2B()~B()B(B&)B-63-

classA{public:

inti;A(inta){i=a;}};classB:privateA{public:

intj;B(inta,intb):A(a){j=b;}};classC:publicB{public:

intk;C(inta,intb,intc):B(a,b){k=c;}};voidmain(){Cc(1,2,3);cout<<c.j<<endl;cout<<c.k<<endl;}ABC不可见

i=1publicj=2publick=3C()cprivatei=1publicj=2B()B2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-64-A(inta){i=a;}B(inta,intb):A(a){j=b;}//直接基类C(inta,intb,intc):B(a,b){k=c;}//直接基类构造顺序：A->B->CABC2025/2/9北京邮电大学电信工程学院计算机技术中心-65-复习第8章1、单继承2、多继承3、虚拟继承-66-

classA{public:

inti;A(inta){i=a;}};classB{public:

intj;B(intb){j=b;}};classC:publicA,publicB{public:

intk;C(inta,intb,intc):A(a),B(b){k=c;}};voidmain(){Cc(1,2,3);cout<<c.i<<endl;