chap7-C++课件-清华大学郑莉

第七章继承与派生郑莉董渊张瑞丰编著清华大学出版社C++语言程序设计（第3版）C++语言程序设计清华大学郑莉2本章主要内容类的继承与派生类成员的访问控制单继承与多继承派生类的构造、析构函数类成员的标识与访问C++语言程序设计清华大学郑莉3类的继承与派生保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承。在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程称为派生。被继承的已有类称为基类（或父类）。派生出的新类称为派生类。C++语言程序设计清华大学郑莉4继承与派生问题举例工具车轿车面包车小汽车卡车旅行车汽车交通工具类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉5继承与派生问题举例猴子狮子虎猎豹猫鸟动物类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉6继承与派生问题举例圆矩形几何形状类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉7继承与派生问题举例兼职技术人员销售经理管理人员销售人员雇员类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉8继承与派生的目的继承的目的：实现代码重用。派生的目的：当新的问题出现，原有程序无法解决（或不能完全解决）时，需要对原有程序进行改造。类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉9派生类的声明class派生类名：继承方式基类名{成员声明；}类的继承与派生C++语言程序设计清华大学郑莉10继承方式不同继承方式的影响主要体现在：–派生类成员对基类成员的访问权限–通过派生类对象对基类成员的访问权限三种继承方式–公有继承–私有继承–保护继承类成员的访问控制C++语言程序设计清华大学郑莉11公有继承(public)基类的public和protected成员的访问属性在派生类中保持不变，但基类的private成员不可直接访问。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基类的public成员。类成员的访问控制C++语言程序设计清华大学郑莉12例7-1公有继承举例classPoint//基类Point类的声明{public://公有函数成员voidInitP(floatxx=0,floatyy=0){X=xx;Y=yy;}voidMove(floatxOff,floatyOff){X+=xOff;Y+=yOff;}floatGetX(){returnX;}floatGetY(){returnY;}private://私有数据成员floatX,Y;};类成员的访问控制classRectangle:publicPoint//派生类声明{public://新增公有函数成员voidInitR(floatx,floaty,floatw,floath){InitP(x,y);W=w;H=h;}//调用基类公有成员函数floatGetH(){returnH;}floatGetW(){returnW;}private://新增私有数据成员floatW,H;};13#includeiostream#includecmathusingnamecpacestd;intmain(){Rectanglerect;rect.InitR(2,3,20,10);//通过派生类对象访问基类公有成员rect.Move(3,2);coutrect.GetX()','rect.GetY()','rect.GetH()','rect.GetW()endl;return0;}14C++语言程序设计清华大学郑莉15私有继承(private)基类的public和protected成员都以private身份出现在派生类中，但基类的private成员不可直接访问。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。通过派生类的对象不能直接访问基类中的任何成员。类成员的访问控制C++语言程序设计清华大学郑莉16例7-2私有继承举例classRectangle:privatePoint//派生类声明{public://新增外部接口voidInitR(floatx,floaty,floatw,floath){InitP(x,y);W=w;H=h;}//访问基类公有成员voidMove(floatxOff,floatyOff){Point::Move(xOff,yOff);}floatGetX(){returnPoint::GetX();}floatGetY(){returnPoint::GetY();}floatGetH(){returnH;}floatGetW(){returnW;}private://新增私有数据floatW,H;};类成员的访问控制#includeiostream#includecmathusingnamecpacestd;intmain(){//通过派生类对象只能访问本类成员Rectanglerect;rect.InitR(2,3,20,10);rect.Move(3,2);coutrect.GetX()','rect.GetY()','rect.GetH()','rect.GetW()endl;return0;}17C++语言程序设计清华大学郑莉18保护继承(protected)基类的public和protected成员都以protected身份出现在派生类中，但基类的private成员不可直接访问。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。通过派生类的对象不能直接访问基类中的任何成员类成员的访问控制C++语言程序设计清华大学郑莉19protected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成员的性质相同。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。类成员的访问控制C++语言程序设计清华大学郑莉20例7-3protected成员举例classA{protected:intx;}intmain(){Aa;a.x=5;//错误}类成员的访问控制classA{protected:intx;}classB:publicA{public:voidFunction();};voidB:Function(){x=5;//正确}21C++语言程序设计清华大学郑莉22类型兼容规则一个公有派生类的对象在使用上可以被当作基类的对象，反之则禁止。具体表现在：–派生类的对象可以被赋值给基类对象。–派生类的对象可以初始化基类的引用。–指向基类的指针也可以指向派生类。通过基类对象名、指针只能使用从基类继承的成员类型兼容C++语言程序设计清华大学郑莉23例7-4类型兼容规则举例#includeiostreamusingnamecpacestd;classB0//基类B0声明{public:voiddisplay(){coutB0::display()endl;}//公有成员函数};类型兼容classB1:publicB0{public:voiddisplay(){coutB1::display()endl;}};classD1:publicB1{public:voiddisplay(){coutD1::display()endl;}};voidfun(B0*ptr){ptr-display();//对象指针-成员名}24intmain()//主函数{B0b0;//声明B0类对象B1b1;//声明B1类对象D1d1;//声明D1类对象B0*p;//声明B0类指针p=&b0;//B0类指针指向B0类对象fun(p);p=&b1;//B0类指针指向B1类对象fun(p);p=&d1;//B0类指针指向D1类对象fun(p);}运行结果：B0::display()B0::display()B0::display()25C++语言程序设计清华大学郑莉26基类与派生类的对应关系单继承–派生类只从一个基类派生。多继承–派生类从多个基类派生。多重派生–由一个基类派生出多个不同的派生类。多层派生–派生类又作为基类，继续派生新的类。单继承与多继承C++语言程序设计清华大学郑莉27多继承时派生类的声明class派生类名：继承方式1基类名1，继承方式2基类名2，...{成员声明；}注意：每一个“继承方式”，只用于限制对紧随其后之基类的继承。单继承与多继承C++语言程序设计清华大学郑莉28多继承举例classA{public:voidsetA(int);voidshowA();private:inta;};classB{public:voidsetB(int);voidshowB();private:intb;};classC:publicA,privateB{public:voidsetC(int,int,int);voidshowC();private:intc;};单继承与多继承voidA::setA(intx){a=x;}voidB::setB(intx){b=x;}voidC::setC(intx,inty,intz){//派生类成员直接访问基类的//公有成员setA(x);setB(y);c=z;}//其它函数实现略intmain(){Cobj;obj.setA(5);obj.showA();obj.setC(6,7,9);obj.showC();//obj.setB(6);错误//obj.showB();错误return0;}29C++语言程序设计清华大学郑莉30继承时的构造函数基类的构造函数不被继承，派生类中需要声明自己的构造函数。声明构造函数时，只需要对本类中新增成员进行初始化，对继承来的基类成员的初始化，自动调用基类构造函数完成。派生类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数派生类的构造、析构函数C++语言程序设计清华大学郑莉31单一继承时的构造函数派生类名::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){本类成员初始化赋值语句；}；派生类的构造、析构函数C++语言程序设计清华大学郑莉32单一继承时的构造函数举例#includeiostreamusingnamecpacestd;classB{public:B();B(inti);~B();voidPrint()const;private:intb;};派生类的构造、析构函数B::B(){b=0;coutB'sdefaultconstructorcalled.endl;}B::B(inti){b=i;coutB'sconstructorcalled.endl;}B::~B(){coutB'sdestructorcalled.endl;}voidB::Print()const{coutbendl;}33classC:publicB{public:C();C(inti,intj);~C();voidPrint()const;private:intc;};34C::C(){c=0;coutC'sdefaultconstructorcalled.endl;}C::C(inti,intj):B(i){c=j;coutC'sconstructorcalled.endl;}C::~C(){coutC'sdestructorcalled.endl;}voidC::Print()const{B::Print();coutcendl;}intmain(){Cobj(5,6);obj.Print();}35C++语言程序设计清华大学郑莉36多继承时的构造函数派生类名::派生类名(基类1形参，基类2形参，...基类n形参，本类形参):基类名1(参数),基类名2(参数),...基类名n(参数){本类成员初始化