继承和派生
三种继承方式
- 共有继承
- 私有继承
- 保护继承
公有继承(public)
继承的访问控制
基类的public成员和protected成员：访问属性在派生类中保持怖不变；
基类的private成员：不可直接访问访问权限
派生类中的成员函数：可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员；
通过派生类的对象：只能访问public成员。私有继承(private)
继承的访问控制
基类的public和protected成员：都以private身份出现在派生类中；
基类的private成员：不可直接访问。访问权限
派生类的成员函数：可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员；
通过派生类的对象：不能直接访问从基类继承的任何成员。保护继承
继承的访问控制
基类的public和protected成员：都以protected身份出现在派生类中
基类的private成员：不可以直接访问访问权限
派生类的成员函数：可以直接访问基类中的public和protected成员，但不能直接访问基类的private成员；
通过派生类的对象：不能直接访问从基类继承的任何成员。protected成员的特点与作用
对建立其所在类对象的模块来说，它与private成员的性质相似。
对于其派生类来说，它与public成员的性质相同。
既实现了数据隐藏，又方便继承，实现代码重用。
class A { protected: int x; }; A a; a.x = 5; // 错误 class A { protected: int x; }; class B :public A { public: void function(); }; void B::function() { x = 5; // 正确 }
example:
#include <iostream>
#include <cmath>
#include "Rectangle.h"
using namespace std;
int main() {
Rectangle rect; //定义Rectangle类的对象
rect.initRectangle(2, 3, 20, 10); //设置矩形的数据
rect.move(3,2); //移动矩形位置
cout << "The data of rect(x,y,w,h): " << endl;
cout << rect.getX() <<", " //输出矩形的特征参数
<< rect.getY() << ", "
<< rect.getW() << ", "
<< rect.getH() << endl;
return 0;
}
//Rectangle.h
#ifndef _RECTANGLE_H
#define _RECTANGLE_H
#include "Point.h"
class Rectangle: public Point { //派生类定义部分
public: //新增公有函数成员
void initRectangle(float x, float y, float w, float h) {
initPoint(x, y); //调用基类公有成员函数
this->w = w;
this->h = h;
}
float getH() const { return h; }
float getW() const { return w; }
private: //新增私有数据成员
float w, h;
};
#endif //_RECTANGLE_H
//Point.h
#ifndef _POINT_H
#define _POINT_H
class Point { //基类Point类的定义
public: //公有函数成员
void initPoint(float x = 0, float y = 0) { this->x = x; this->y = y;}
void move(float offX, float offY) { x += offX; y += offY; }
float getX() const { return x; }
float getY() const { return y; }
private: //私有数据成员
float x, y;
};
#endif //_POINT_Hclass A {
public:
void setA(int);
void showA() const;
private:
int a;
};
class B {
public:
void setB(int);
void showB() const;
private:
int b;
};
class C :public A, private B {
public:
void setC(int, int, int);
void showC() const;
private:
int c;
};
void A::setA(int x) {
a = x;
}
void B::setB(int x) {
b = x;
}
void C::setC(int x, int y, int z) {
// 派生类成员直接访问基类的公有成员
setA(x);
setB(y);
c = z;
}
int main()
{
C obj;
obj.setA(5);
obj.showA();
// obj.setB(6); 错误
// obj.showB(); 错误
obj.setC(6, 7, 9);
obj.showC();
return 0;
}类型转换
- 公有派生类对象可以被当作基类的对象使用，反之则不可。
派生类的对象可以隐含转换为基类对象；
派生类的对象可以初始化基类的引用；
派生类的指针可以隐含转换为基类的指针。 - 通过基类对象名、指针只能使用从基类继承的成员。
- 不要重新定义继承而来的非虚函数*
#include <iostream>
using namespace std;
class Base1 {
public:
void display() const {
cout << "Base1::display()" << endl;
}
};
class Base2 :public Base1 {
public:
void display() const {
cout << "Base2::display()" << endl;
}
};
class Derived:public Base2 {
public:
void display() const {
cout << "Derived::display()" << endl;
}
};
void fun(Base1* ptr) { // 参数为指向基类对象的指针
ptr->display(); // “对象指针->成员名”
}
int main()
{
Base1 base1; // 声明Base1类对象
Base2 base2; // 声明Base2类对象
Derived derived; // 声明Derived对象
fun(&base1); // 用Base1对象的指针调用fun函数
fun(&base2); // 用Base2对象的指针调用fun函数
fun(&derived); // 用Derived对象的指针调用fun函数
return 0;
}
/*
Base1::display()
Base1::display()
Base1::display()
*/默认情况下
- 基类的构造函数不被继承；
- 派生类需要定义自己的构造函数。
若不继承基类的构造函数
- 派生类新增成员：派生类定义构造函数化；
- 继承来的成员：自动调用基类构造函数进行初始化；
- 派生类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数。
单继承构造函数的定义语法：
- 派生类名::派生类名(基类所需的形参, 本类成员所需的形参):
基类名(参数表), 本类成员初始化列表
{
// 其他初始化;
};
多继承时构造函数的定义语法
- 派生类名::派生类名(参数表):
基类名1(基类1初始化参数表),
基类名2(基类2初始化参数表),
...
参数名n(基类n初始化参数表),
本类成员初始化列表
{
// 其他初始化;
};
派生类与基类的构造函数
- 当基类又默认构造函数时
派生类构造函数可以不向基类构造函数传递参数。
构造派生类对象时，基类的默认构造函数将被调用。 - 如果执行基类中带参数的构造函数
派生类构造函数应为基类构造函数提供参数。
构造函数执行顺序
- 调用基类构造函数。
顺序按照它们被继承时声明的顺序（从左到右）。 - 对初始化列表中的成员进行初始化。
顺序按照它们在类中定义的顺序。
对象成员初始化时自动调用其所属类的构造函数
由初始化列表提供参数。 - 执行派生类的构造函数体中的内容。
#include <iostream>
using namespace std;
class B {
public:
B();
B(int i);
~B();
void print() const;
private:
int b;
};
B::B() {
b = 0;
cout << "B's default constructor called." << endl;
}
B::B(int i) {
b = i;
cout << "B's constructor called." << endl;
}
B::~B() {
cout << "B's destructor called." << endl;
}
void B::print()const {
cout << b << endl;
}
class C :public B {
public:
C();
C(int i, int j);
~C();
void print() const;
private:
int c;
};
C::C() {
c = 0;
cout << "C's default constructor called." << endl;
}
C::C(int i, int j) :B(i), c(j) {
cout << "C's constructor called." << endl;
}
C::~C() {
cout << "C's destrutor called." << endl;
}
void C::print()const {
B::print();
cout << c << endl;
}
int main()
{
C obj(5, 6);
obj.print();
return 0;
}
/*
B's constructor called.
C's constructor called.
5
6
C's destrutor called.
B's destructor called.
*/#include <iostream>
using namespace std;
class Base1 {
public:
Base1(int i) { cout << "Constructing Base1 " << i << endl; }
};
class Base2 {
public:
Base2(int j) { cout << "Construting Base2 " << j << endl; }
};
class Base3 {
public:
Base3() { cout << "Construing Base3 *" << endl; }
};
class Derived :public Base2, public Base1, public Base3 {
public:
Derived(int a, int b, int c,int d):Base1(a), member2(d), member1(c), Base2(b){}
private:
Base1 member1;
Base3 member3;
Base2 member2;
};
int main()
{
Derived obj(1, 2, 3, 4);
return 0;
}
/*
Construting Base2 2
Constructing Base1 1
Construing Base3 *
Constructing Base1 3
Construing Base3 *
Construting Base2 4
*/派生类的复制构造函数
若派生类没有声明复制构造函数
- 编译器会在需要时生成一个隐含的复制构造函数；
- 先调用基类的复制构造函数；
- 再为派生类新增的成员执行复制。
若派生类定义复制构造函数 - 一般都为基类的复制构造函数。
- 复制构造函数只能接受一个参数，既用来初始化派生类定义的成员，也将被传递给基类的复制构造函数。
- 基类的复制构造函数形参类型是基类对象的引用，实参可以是派生类对象的引用。
- 例如：
C::C(const C &c1):B(c1){...}
派生类的析构函数
- 析构函数不被继承，派生类如果需要，要自行声明析构函数
- 声明方法与无继承关系时类的析构函数相同。
- 不需要显式地调用基类的析构函数，系统会自动隐式调用。
- 先执行派生类析构函数的函数体，再调用基类的析构函数。
当派生类与基类中有相同成员时：
- 若未特别限定，则通过派生类对象使用的是派生类中的新定义的同名成员。
- 如果通过派生类对象访问基类中被隐藏的同名成员，应使用基类名和作用域操作符(::)来限定
#include <iostream>
using namespace std;
class Base1 { //定义基类Base1
public:
int var;
void fun() { cout << "Member of Base1" << endl; }
};
class Base2 { //定义基类Base2
public:
int var;
void fun() { cout << "Member of Base2" << endl; }
};
class Derived : public Base1, public Base2 { //定义派生类Derived
public:
int var; //同名数据成员
void fun() { cout << "Member of Derived" << endl; } //同名函数成员
};
int main() {
Derived d;
Derived* p = &d;
d.var = 1; //对象名.成员名标识
d.fun(); //访问D1类成员
d.Base1::var = 2; //作用域分辨符标识
d.Base1::fun(); //访问Base1基类成员
p->Base2::var = 3; //作用域分辨符标识
p->Base2::fun(); //访问Base2基类成员
return 0;
}
/*
Member of Derived
Member of Base1
Member of Base2
*/二义性问题
- 如果从不同基类继承了同名成员，但是在派生类中没有定义同名成员，“派生类对象或引用名.成员名”、“派生类指针->成员名”访问成员存在二义性问题
- 解决方式：用类名限定。
- 对象存储冗余了
1.空间浪费
2.不一致性
class A {
public:
void f();
};
class B {
public:
void f();
void g();
};
class C :public A, public B {
public:
void g();
void h();
};
int main()
{
C c1;
c1.f(); // 有二义性
c1.g(); // 无二义性（同名隐藏）
/*
解决方法一：用类名来限定
c1.A::f() 或 c1.B::f()
解决方法二：同名隐藏
在C中声明一个同名成员函数f(), f()再根据需要调用A::f() 或 B::f()
*/
}#include <iostream>
using namespace std;
class Base0 { //定义基类Base0
public:
int var0;
void fun0() { cout << "Member of Base0" << endl; }
};
class Base1 : public Base0 { //定义派生类Base1
public: //新增外部接口
int var1;
};
class Base2 : public Base0 { //定义派生类Base2
public: //新增外部接口
int var2;
};
class Derived : public Base1, public Base2 { //定义派生类Derived
public: //新增外部接口
int var;
void fun() { cout << "Member of Derived" << endl; }
};
int main() { //程序主函数
Derived d; //定义Derived类对象d
d.Base1::var0 = 2; //使用直接基类
d.Base1::fun0();
d.Base2::var0 = 3; //使用直接基类
d.Base2::fun0();
return 0;
}
/*
d.var0 d.Base0::var0 有二义性
*/
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