c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)教學(xué)課件

第七章繼承與派生C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)1c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)繼承與派生的概念

繼承就是從一個(gè)類中繼承它的特性到另一個(gè)類中。被繼承的類叫做基類，繼承基類的類稱為派生類。派生類可以繼承基類的特性并添加自己的獨(dú)特特性。2c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)●繼承是自然界的一個(gè)普遍的重要特性?！衽缮剐骂愒诶^承共性的同時(shí)，具有了更加豐富多彩的個(gè)性。3c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)例：定義交通工具類，并從交通工具類派生出小汽車類和卡車類

現(xiàn)實(shí)世界的事物多種多樣，許多事物都存在著層次關(guān)系，這種層次關(guān)系使我們找到了描述事物的解決方法。如下圖是關(guān)于交通工具的一個(gè)分類層次關(guān)系圖。4c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)

●類的層次結(jié)構(gòu)圖中，下層類是上層類的特殊類；

●下層類自動(dòng)具有上層類的特性，同時(shí)也具有自身新的特性；

●越往層次結(jié)構(gòu)圖的下層，其特性越具體化

●這種從上到下的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系體現(xiàn)了繼承與派生的過(guò)程；

●

C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)也采用了這種繼承機(jī)制。類的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系總結(jié)5c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)派生類

●派生類是在基類的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的特殊類，派生類自動(dòng)繼承了基類的成員；●派生類具有自身的屬性和行為，不然就完全等同于基類，這樣就沒(méi)有必要派生新類；●繼承是為了避免代碼的重復(fù)；●派生是為了使新產(chǎn)生的派生類除具有基類的共性之外，還具有其他個(gè)性。6c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)單繼承的定義格式為：class

派生類名：繼承方式基類名

{

派生類新定義成員

}；

1.派生類的定義格式public:公有派生private:私有派生protected:保護(hù)派生規(guī)定基類成員在派生類中的訪問(wèn)權(quán)限缺省情況下表示private方式。7c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)classStudent{public:voiddisplay(){};private:intnum；

charname[10]; charsex;};基類定義8c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)classStudent1:publicStudent{public:voiddisplay()//改造的成員函數(shù)

{cout<<"age:"<<age<<endl;cout<<"address:"<<addr<<endl;}private:intage; //新增加的數(shù)據(jù)成員

charaddr[30];//新增加的數(shù)據(jù)成員};派生類的定義9c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)派生類的生成過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)步驟：

●吸收基類成員●改造基類成員●添加派生類新成員2.派生類的生成過(guò)程

10c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)(1)吸收基類成員●在C++的繼承機(jī)制中，派生類吸收基類中除構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)之外的全部成員?！裎栈惓蓡T是一個(gè)重用的過(guò)程，體現(xiàn)了代碼的重用11c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)(2)改造基類成員

●由于基類的部分成員在派生類中可能不需要卻也被繼承下來(lái)，對(duì)這些沒(méi)有實(shí)際需要而被繼承的成員，在派生類中需要對(duì)其進(jìn)行改造。●改造基類成員包括兩個(gè)方面：(1)通過(guò)派生的三種繼承方式來(lái)控制；(2)通過(guò)在派生類中定義同名成員（包括成員函數(shù)和數(shù)據(jù)成員）來(lái)屏蔽在派生類中不起作用的部分基類成員。12c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)(3)添加新成員●添加派生類的新成員是繼承機(jī)制的核心內(nèi)容?！駜H僅繼承基類的成員是不夠的，需要在派生類中添加新成員，以保證派生類自身特殊屬性和行為的實(shí)現(xiàn)。

13c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)6.3訪問(wèn)權(quán)限控制根據(jù)派生類的定義格式可知，有三種繼承方式。

publicprotectedprivate14c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)派生類成員的訪問(wèn)屬性由一個(gè)類生成的對(duì)象，它只能訪問(wèn)類的公有成員，不能訪問(wèn)其它成員：而一個(gè)類的成員函數(shù)可以訪問(wèn)類中所有成員！15c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)

當(dāng)類的繼承方式為public（公有）繼承屬性時(shí)，在派生類中，基類的公有成員和保護(hù)成員被繼承后其訪問(wèn)屬性沒(méi)有變化，即分別作為派生類的公有成員和保護(hù)成員，派生類的成員可以直接訪問(wèn)它們。但是，在公有繼承時(shí)派生類的成員無(wú)法訪問(wèn)基類的私有成員。1.公有繼承

16c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)公有繼承公有繼承時(shí)，派生類的對(duì)象只可訪問(wèn)基類中的公有成員，不能訪問(wèn)其它成員。派生類的成員函數(shù)可以訪問(wèn)基類中的公有成員和保護(hù)成員，不可訪問(wèn)其私有成員。特別提示17c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)公有繼承18c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:publicstudent{private:intstunum;public:intGetnum();};公有繼承特點(diǎn)：基類的公有成員和保護(hù)成員作為派生類的成員時(shí)，都保持原有狀態(tài)，而私有成員仍是私有。19c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生類成員函數(shù)定義{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可訪問(wèn)基類的私有成員

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生類的私有成員

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基類的公有成員

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

基類的保護(hù)成員

}即：student::Getage()公有繼承20c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生類對(duì)象

zh.Getage();//即：student::Getage();基類中的公有成員

zh.Getnum();//訪問(wèn)派生類中的公有成員

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

//

cout<<zh.stunum;//error私有成員

//

cout<<zh.age;//即：student::age，error保護(hù)成員}公有繼承21c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)●在派生類中，基類的公有成員和保護(hù)成員作為派生類的私有成員，派生類的成員可以直接訪問(wèn)它們，而派生類的成員無(wú)法訪問(wèn)基類的私有成員；●在派生類的外部，派生類的成員和派生類的對(duì)象均無(wú)法訪問(wèn)基類的全部成員；●私有繼承之后，全部基類成員在派生類中都成為了私有成員或不可訪問(wèn)的成員，無(wú)法進(jìn)一步派生；●私有繼承方式一般很少使用。

2.私有繼承22c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)私有繼承時(shí)，基類的成員只能由直接派生類訪問(wèn)，而無(wú)法再往下繼承。特別提示私有繼承23c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)2。私有繼承24c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)特點(diǎn)：基類的公有成員和保護(hù)成員都作為派生類的私有成員，并且不能被這個(gè)派生類的子類所訪問(wèn)。2私有繼承classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:privatestudent{private:intstunum;public:intGetnum();};25c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生類成員函數(shù)定義{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可訪問(wèn)基類的私有成員

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生類的私有成員

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基類的公有成員

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

基類的保護(hù)成員

}2私有繼承26c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生類對(duì)象

//zh.Getage();//即：student::Getage();不能訪問(wèn)

zh.Getnum();//訪問(wèn)派生類中的公有成員

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

//cout<<zh.stunum;//error私有成員

//cout<<zh.age;//即：student::age，error}2私有繼承27c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)3.保護(hù)繼承●當(dāng)類的繼承方式為protected繼承屬性時(shí)，在派生類中，基類的公有成員和保護(hù)成員均作為派生類的保護(hù)成員，派生類的成員可以直接訪問(wèn)它們，而派生類的成員無(wú)法訪問(wèn)基類的私有成員?！裨谂缮惖耐獠?，派生類的成員和派生類的對(duì)象均無(wú)法訪問(wèn)基類的全部成員。●如果基類只進(jìn)行了一次派生，則保護(hù)繼承和私有繼承的功能完全相同，但保護(hù)繼承可以進(jìn)一步派生，而私有繼承則不可以，兩者具有實(shí)質(zhì)性差別。

28c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)29c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)

基類的所有公有成員和保護(hù)成員都作為派生類的保護(hù)成員，并且只能被它的派生類成員函數(shù)訪問(wèn)，基類的私有成員仍是私有的。保護(hù)繼承classstudent{private:intage;protected:charsex;public:intGetage();};classgraduatestudent:protectedstudent{private:intstunum;public:intGetnum();};30c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidgraduatestudent::Getnum()//派生類成員函數(shù)定義{//cout<<"age:"<<age<<endl;//不可訪問(wèn)基類的私有成員

cout<<"stunum:"<<stunum<<endl;//派生類的私有成員

cout<<"age:"<<Getage()<<endl;//基類的公有成員

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

基類的保護(hù)成員

}§1.3保護(hù)繼承31c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)voidmain(){graduatestudentzh;//生成派生類對(duì)象

//zh.Getage();//即：student::Getage();不能訪問(wèn)

zh.Getnum();//訪問(wèn)派生類中的公開成員

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

//cout<<zh.stunum;//error私有成員

//cout<<zh.age;//即：student::age，error}§1.3保護(hù)繼承32c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)三種繼承方式的屬性表

公有成員

私有成員

保護(hù)成員公有繼承公有不可訪問(wèn)保護(hù)私有繼承私有不可訪問(wèn)私有保護(hù)繼承保護(hù)不可訪問(wèn)保護(hù)33c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)●基類的構(gòu)造函數(shù)的功能是創(chuàng)建基類對(duì)象并進(jìn)行初始化，而析構(gòu)函數(shù)的功能在基類對(duì)象生存期結(jié)束時(shí)對(duì)基類對(duì)象進(jìn)行必要的清理工作?！裨谂缮惖纳蛇^(guò)程中，派生類將產(chǎn)生新的成員，對(duì)新增數(shù)據(jù)成員的初始化需要由派生類自身的構(gòu)造函數(shù)完成，而對(duì)派生類對(duì)象的清理工作需要由相應(yīng)的析構(gòu)函數(shù)完成。7.4派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)34c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)●派生類的數(shù)據(jù)成員既包括基類的數(shù)據(jù)成員，也包括派生類新增數(shù)據(jù)成員。●派生類構(gòu)造函數(shù)在對(duì)派生類對(duì)象進(jìn)行初始化時(shí)需要對(duì)基類數(shù)據(jù)成員、新增數(shù)據(jù)成員和內(nèi)嵌對(duì)象成員進(jìn)行初始化。

●在定義派生類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)除了對(duì)自己的數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化外，還必須調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)初始化基類的數(shù)據(jù)成員1.派生類的構(gòu)造函數(shù)35c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)派生類構(gòu)造函數(shù)的格式：派生類名：：派生類名(總參數(shù)表)：基類名（參數(shù)表1）,對(duì)象成員名(參數(shù)表2){

派生類新增成員的初始化;}36c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)派生類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序如下：基類的構(gòu)造函數(shù)對(duì)象成員類的構(gòu)造函數(shù)（若有）派生類構(gòu)造函數(shù)注意：1、若基類中未定義帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，則派生類構(gòu)造函數(shù)的定義中可以省略對(duì)基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用。2、若基類的構(gòu)造函數(shù)使用了參數(shù)，則派生類必須定義構(gòu)造函數(shù)，為基類構(gòu)造函數(shù)提供參數(shù)。37c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)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++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)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++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)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++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)classdata{intx;public:data(intx){data::x=x; cout<<"classdata\n";}};classA{datad1;

public:

A(intx):d1(x){cout<<"classA\n";}};運(yùn)行結(jié)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);}

派生類的構(gòu)造函數(shù)41c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)析構(gòu)函數(shù)也不能被繼承，因此在執(zhí)行派生類的析構(gòu)函數(shù)時(shí)，基類的析構(gòu)函數(shù)也將被調(diào)用。析構(gòu)函數(shù)調(diào)用的順序與構(gòu)造函數(shù)相反.2派生類的析構(gòu)函數(shù)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++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)classN:publicM{public:N(){n=0;}N(inti,intj,intk);voidprint()