c++ 第十三章 继承.ppt

1、C语言程序设计,第十三章 继 承,1. 继承的概念 面向对象程序设计可以让你声明一个新类作为另一个类的 派生。派生类(也称子类)继承它父类的属性和操作。子类也声 明了新的属性和新的操作。 2. 继承的工作方式 现有一个学生类Student，要增加研究生类GraduateStudent 。由于研究生除了他自己特有的性质外，具有学生的所有性质 ，所以我们用继承的方法来重用学生类。 class Student / ;,class GraduateStudent : public Student / ; 在这里，一个GraduateSyudent类继承了Student类的所有成员。继承的方式是在类定义

2、中类名后跟:public Student。一个研究生是一个学生。当然，GraduateStudent也包含有自己特有的成员。 下例是继承Student的例子，给它添加一些成员： #include #include class Advisor int noOfMeeting; ;,class Student public: Student(char* pName =no name) strncpy(name, pName, sizeof(name); average =semesterHours = 0; void addCourse(int hours, float grade) averag

3、e =(semesterHours*average+grade); /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 = average endl; ,protected: char name40; int semesterHours; float

4、 average; ; class GraduateStudent :public Student public: getQualifier() return qualifierGrade; protected: Advisor advisor; int qualifierGrade; ; void main() Student ds(Lo lee undergrade); GraduateStudent gs; ds.addCourse (3, 2.5); ds.display(); gs.addCourse(3, 3.0); gs.display(); ,3. 继承与组合 类以另一个类对象

5、作数据成员，称为组合。 例如下面的代码中，定义了一个派生类，该类中包含有类对象成员： class Vehicle / ; class Motor / ; class Car:public Vehicle ,public: Motor motor; ; void vehicleFn(Vehicle 调用vehicleFn(c)是允许的，因为参数要求是车辆，而汽车是车辆的一种。 调用motorFn(c)是不允许的，因为参数要求是马达，而汽,车不是马达，所以参数c不能匹配该函数。 调用motorFn(c.motor)是允许的，因为参数要求是马达，而汽车中包含的马达就是c.motor。 4. 多态性

6、C+允许子类的成员函数重载基类的成员函数。例如，下面的代码中，基类和派生类中都定义了计算学费的成员函数： class Student public: / float calcTuition() /计算学费 / ;,class GraduateStudent:public Student public: / float calcTuition() / ; void main() Student s; GraduateStudent gs; s.calcTuition(); /调用Student:calcTuition() gs.calcTuition(); /调用GraduateStudent:

7、calcTuition() ,有时候，会碰到对象所属的类不能确定的情况。例如将上例作一改动： class Student public: / float calcTuition() /计算学费 / ; class GraduateStudent:public Student public: / float calcTuition() / ;,void fn(Student /计算一下研究生gs的学费 函数调用的实际参数，随应用程序的运行进展而变更，要求函数fn()的行为也要随着变更。这样，函数fn()的运行执行代码就无法在编译时被确定。它一会儿调用Student:calcTuition(),一

8、会儿又调用GraduateStudent:calcTuition()。,C+的继承机制中用一种称为多态性的技术来解决上面的问题。这种在运行时，能依据类型 确认调用哪个函数的能力，称为多态性，或称迟后联编，也有的译为滞后联编。 编译时就能确定哪个重载函数被调用的，称为先期联编。 5. 多态性如何工作 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。例如： #include class Base public: virtual void fn() cout In Base classn; ; class SubClass :public Base ,public: virt

9、ual void fn() cout In SubClassn; ; void test(Base 由于fn()标志为虚函数，编译看见b.fn()后，将其作为迟后联编来处理，以保证运行时确定调用哪个fn()虚函数。,fn()在基类中声明virtual，该虚函数的性质自动地向下带给其子类，所以SubClass子类中virtual可以省略。 如果虚函数在基类与子类中出现的仅仅是名字的相同，而参数类型不同，或返回类型不同，即使写上了virtual关键字，则也不进行迟后联编。 6. 多继承如何工作 我们可以为一个派生类指定多个基类，这样的继承结构被称为多重继承或多继承。 例如，两用沙发，它是沙发，也是

10、一张床，两用沙发应允许同时继承沙发和床的特征，即SleeperSofa继承Bed和Sofa两个类，如下图所示：,#include class Bed public: Bed() :weight(0) void Sleep() cout Sleeping.n; void SetWeight(int i) weight =i; protected: int weight; ; class Sofa public: Sofa() :weight(0) void WatchTV() cout Watching TV.n; void SetWeight(int i) weight =i; protect

11、ed: int weight; ;,class SleeperSofa :public Bed, public Sofa public: SleeperSofa() void FoldOut() cout Fold out the sofa.n; ; void main() SleeperSofa ss; ss.WatchTV(); ss.FoldOut(); ss.Sleep(); 两用沙发继承两个基类的所有成员，这样ss.Sleep()和ss.WatchTv()的调用是合法的。也就可以把SleeperSofa当作一个Bed或一个Sofa用。另外，SleeperSofa类还有它自己的成员Fo

12、ldOut()。,7. 虚拟继承 床和沙发都是家具的一种，凡家具都有重量，所以通过分解来考察其关系，如下图所示。,#include class Furniture public: Furniture() void SetWeight(int i) weight =i; int GetWeight() return weight; protected: int weight; ; class Bed :public Furniture public: Bed() void Sleep() cout Sleeping.n; ; class Sofa :public Furniture public

13、: Sofa() void WatchTV() cout Watching TV.n; ;,class SleeperSofa :public Bed, public Sofa public: SleeperSofa() :Sofa(), Bed() void FoldOut() cout GetWeight() endl; SleeperSofa不是直接继承Furniture，而是Bed和Sofa各自继承Furniture，所以完整的SleeperSofa对象内存布局如下图所示：,这里一个SleeperSofa包括一个完整的Bed，随后还有一个完整的Sofa，后面还有一个SleeperSof

14、a特有的东西。SleeperSofa中的每一个子对象都有它自己的Furniture部分。因为每个子对象继承Furniture，所以一个SleeperSofa包含两个Furniture对象。,所以程序编译时，不知道SetWeight()属于哪一个Furniture成员。SleeperSofa只需一个Furniture，所以我们希望它只包含一个Furniture拷贝，同时又要共享Bed和Sofa的成员函数与数据成员，C+实现这种继承结构的方法称为虚拟继承。 下面是虚拟继承的代码： #include class Furniture public: Furniture() void SetWeight

15、(int i) weight =i; int GetWeight() return weight; protected: int weight; ; class Bed :virtual public Furniture public: Bed() void Sleep() cout Sleeping.n; ;,class Sofa :virtual public Furniture public: Sofa() void WatchTV() cout Watching TV.n; ; class SleeperSofa :public Bed, public Sofa public: Sle

16、eperSofa() :Sofa(), Bed() void FoldOut() cout Fold out the sofa.n; ; void main() SleeperSofa ss; ss.SetWeight(20); cout ss.GetWeight() endl; 在Bed和Sofa继承Furniture中加上virtual关键字，这相当于说“如果还没有Furniture类，则加入一个Furniture拷贝，否则就,8. 多继承的构造顺序 构造函数按下列顺序被调用： (1) 任何虚拟基类的构造函数按照它们被继承的顺序构造； (2) 任何非虚拟基类的构造函数按照它们被继承的顺序构

17、造； (3) 任何成员对象的构造函数按照它们声明的顺序调用； (4) 类自己的构造函数。 例如： #include class OBJ1 public: OBJ1() cout OBJ1n; ; class OBJ2 public: OBJ2() cout OBJ2n; ; class Base1 public: Base1() cout Base1n; ; class Base2 public: Base2() cout Base2n; ; class Base3 public: Base3() cout Base3n; ; class Base4 public: Base4() cout

18、Base4n; ; class Derived :public Base1, virtual public Base2, public Base3, virtual public Base4 public: Derived() :Base4(), Base3(), Base2(), Base1(), obj2(), obj1() cout Derived ok.n; protected: OBJ1 obj1; OBJ2 obj2; ; void main() Derived aa; cout This is ok.n; ,class Base1 public: Base1() cout Bas

19、e1n; ; class Base2 public: Base2() cout Base2n; ; class Base3 public: Base3() cout Base3n; ; class Base4 public: Base4() cout Base4n; ;,class Derived :public Base1, virtual public Base2, public Base3, virtual public Base4 public: Derived() :Base4(), Base3(), Base2(), Base1(), obj2(), obj1() cout Der

20、ived ok.n; protected: OBJ1 obj1; OBJ2 obj2; ; void main() Derived aa; cout This is ok.n; 9. 继承的访问控制 继承可以公共继承，也可保护继承和私有继承。对于不同的继承方式，其访问控制是不同的。下表列出了其中的区别。,在公共继承的类中，基类的每个成员在子类中保持同样的访问方式。即在基类中为public的成员，子类中可以访问之，并据为public的；基类中为protected的成员，子类也可以访问之，并据为protected的；基类中为private的成员，子类中不能访问之，这就像在应用程序中不能访问类中私有

21、成员一样。 下面的例子中的代码，是对上表的一个解释：,class Base public: int m1; protected: int m2; private: int m3; ; class PrivateClass : private Base /私有继承 public: void test() m1 = 1; /ok:将m1据为private,m2 = 2; /ok:将m2据为private m3 = 3; /不可访问 ; class DerivedFromPri : public PrivateClass public: void test() m1 = 1; /不可访问基类的私有成

22、员 m2 = 2; /不可访问 m3 = 3; /不可访问 ;,class ProtectedClass : protected Base /保护继承 public: void test() m1 = 1; /ok:将m1据为protected m2 = 2; /ok:将m2据为protected m3 = 3; /不可访问 ; class DerivedFromPro : public ProtectedClass public: void test() m1 = 1; / ok:将m1据为protected m2 = 2; / ok:将m2据为protected m3 = 3; /不可访问 ;,class PublicClass : publi