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++語言程序設(shè)計1c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)繼承與派生的概念

繼承就是從一個類中繼承它的特性到另一個類中。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普遍的重要特性。●派生使新類在繼承共性的同時，具有了更加豐富多彩的個性。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；

●下層類自動具有上層類的特性，同時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)了繼承與派生的過程；

●

C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)也采用了這種繼承機制。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:保護派生規(guī)定基類成員在派生類中的訪問權(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)派生類的生成過程經(jīng)歷了三個步驟：

●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是一個重用的過程，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，對這些沒有實際需要而被繼承的成員，在派生類中需要對其進行改造?！窀脑旎惓蓡T包括兩個方面：(1)通過派生的三種繼承方式來控制；(2)通過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制的核心內(nèi)容。●僅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現(xiàn)。

13c++學(xué)習(xí)7(清華大學(xué)第五版)6.3訪問權(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)派生類成員的訪問屬性由一個類生成的對象，它只能訪問類的公有成員，不能訪問其它成員：而一個類的成員函數(shù)可以訪問類中所有成員！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，在派生類中，基類的公有成員和保護成員被繼承后其訪問屬性沒有變化，即分別作為派生類的公有成員和保護成員，派生類的成員可以直接訪問它們。但是，在公有繼承時派生類的成員無法訪問基類的私有成員。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，派生類的對象只可訪問基類中的公有成員，不能訪問其它成員。派生類的成員函數(shù)可以訪問基類中的公有成員和保護成員，不可訪問其私有成員。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：基類的公有成員和保護成員作為派生類的成員時，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;//生成派生類對象

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

zh.Getnum();//訪問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成員作為派生類的私有成員，派生類的成員可以直接訪問它們，而派生類的成員無法訪問基類的私有成員；●在派生類的外部，派生類的成員和派生類的對象均無法訪問基類的全部成員；●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的成員，無法進一步派生；●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，基類的成員只能由直接派生類訪問，而無法再往下繼承。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：基類的公有成員和保護成員都作為派生類的私有成員，并且不能被這個派生類的子類所訪問。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;//生成派生類對象

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

zh.Getnum();//訪問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.保護繼承●當(dāng)類的繼承方式為protected繼承屬性時，在派生類中，基類的公有成員和保護成員均作為派生類的保護成員，派生類的成員可以直接訪問它們，而派生類的成員無法訪問基類的私有成員?！裨谂缮惖耐獠?，派生類的成員和派生類的對象均無法訪問基類的全部成員?！袢绻愔贿M行了一次派生，則保護繼承和私有繼承的功能完全相同，但保護繼承可以進一步派生，而私有繼承則不可以，兩者具有實質(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成員都作為派生類的保護成員，并且只能被它的派生類成員函數(shù)訪問，基類的私有成員仍是私有的。保護繼承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

基類的保護成員

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

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

zh.Getnum();//訪問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

保護成員公有繼承公有不可訪問保護私有繼承私有不可訪問私有保護繼承保護不可訪問保護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)建基類對象并進行初始化，而析構(gòu)函數(shù)的功能在基類對象生存期結(jié)束時對基類對象進行必要的清理工作?！裨谂缮惖纳蛇^程中，派生類將產(chǎn)生新的成員，對新增數(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，而對派生類對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?！衽缮悩?gòu)造函數(shù)在對派生類對象進行初始化時需要對基類數(shù)據(jù)成員、新增數(shù)據(jù)成員和內(nèi)嵌對象成員進行初始化。

●在定義派生類的構(gòu)造函數(shù)時除了對自己的數(shù)據(jù)成員進行初始化外，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，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()