c++课件第十一章继承与派生

1、.第11章 继承和派生11.1继承与派生的概念 图11.1 图11.2本书中的约定,箭头表示继承的方向,从派生类指向基类。图11.3图11.4图11.511.2派生类的声明方式class Studentpublic:void get_valuecin>>num>>name>>sex;void display cout<<"num: "<<num<<endl;cout<<"name: "<<name<<endl;cout<<"s

2、ex: "<<sex<<endl;private :int num;string name;char sex; class Student1: public Studentpublic:void get_value_1cin>>age>>addr;void display_1cout<<"age:"<<age<<endl; cout<<"address: "<<addr<<endl;private: int age; stri

3、ng addr;继承方式有：public公有,private私有,protected保护11.3派生类的构成 图11.611.4派生类成员的访问属性11.4.1公用继承 例11.1公有继承实例。#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Studentpublic:void get_valuecin>>num>>name>>sex;void display cout<<"num: "<<num<<en

4、dl;cout<<"name: "<<name<<endl;cout<<"sex: "<<sex<<endl;protected :int num;string name;char sex; class Student1: public Studentpublic:void get_value_1cin>>age>>addr;void display_1 /cout<<"num: "<<num<<endl

5、; /企图引用基类的私有成员，错误 /cout<<"name: "<<name<<endl; /企图引用基类的私有成员，错误 /cout<<"sex: "<<sex<<endl; /企图引用基类的私有成员，错误 cout<<"age: "<<age<<endl; /引用派生类的私有成员，正确 cout<<"address: "<<addr<<endl; /引用派生类的私有成

6、员，正确private: int age; string addr;int mainStudent1 stud1;stud1.get_value;stud1.get_value_1;stud1.display;stud1.display_1;return 0;1001 huang F 18 Beijingnum: 1001name: huangsex: Fage: 18address: Beijing#include<iostream.h>class Locationprivate: int X,Y;public:int GetXreturn X;int GetYreturn Y;

7、int Z;protected:int P;class Rectangle:public Locationprivate: int Height,Width;public:/int GetHHX=5;return Height;/在公有派生中基类的私有成员在派生类中是不可访问的 int GetHcout<<GetX<<endl;Z=88;return Height;/在公有派生中基类的公有成员在派生类中还是公有成员int GetWP=55;return Width;/在公有派生中基类的保护成员在派生类中还是保护成员;class test:public Rectangle

8、void fun2P=89;/P在test类中是可访问的void fun1Z=66;/Z在test类中是可访问的;void funRectangle r; /定义对象rint Xvalue=r.GetX; /使用基类返回r的X值int h=r.GetH; /通过派生类返回r的H值r.Z=99; /在公有派生中基类的公有成员在/派生类中还是公有成员 r.P=109;/在公有派生中基类的保护成员/在派生类中还是保护成员void mainfun;11.4.2私有继承 图11.7例11.2 私有继承实例#include <iostream>#include <string>us

9、ing namespace std;#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Studentpublic:void display cout<<"num: "<<num<<endl;cout<<"name: "<<name<<endl;cout<<"sex: "<<sex<<endl;private :int num;str

10、ing name;char sex; class Student1: private Studentpublic:void display_1 display;/调用基类公有成员函数，/在派生类中成为私有成员cout<<"age: "<<age<<endl;/引用派生类的私有成员，正确 cout<<"address: "<<addr<<endl;/引用派生类的私有成员，正确private:int age; string addr; ;int mainStudent1 stud1;/s

11、tud1.display;/错误stud1.display_1;return 0;#include<iostream.h>class Locationprivate: int X,Y;public:int GetXreturn X;int GetYreturn Y;int Z;protected:int P;class Rectangle:private Locationprivate: int Height,Width;public:/int GetHHX=5;return Height;/在私有派生中基类的私有成员在派生类中是不可访问的int GetHcout<<G

12、etX<<endl;Z=88;return Height;/在私有派生中基类的公有成员在派生类中是私有成员int GetWP=55;return Width;/在私有派生中基类的保护成员在派生类中是私有成员;class test:public Rectangle/void fun2P=89;/P在test类中是不可访问的/void fun1Z=66;/Z在test类中是不可访问的;void funRectangle r; /定义对象r/int Xvalue=r.GetX; /使用基类返回r的X值int h=r.GetH; /通过派生类返回r的H值 /r.Z=99;/在私有派生中基类

13、的公有成员在派生类中是私有成员/r.P=109;/在私有派生中基类的保护成员在派生类中还是私有成员void mainfun;11.4.3保护成员和保护继承例11.3在派生类中引用保护成员。#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Student /声明基类public: /基类公用成员 void display ;protected : /基类保护成员 int num; string name; char sex;void Student:display cout<<"

14、;num: "<<num<<endl; cout<<"name: "<<name<<endl; cout<<"sex: "<<sex<<endl;class Student1: protected Student /用protected继承方式声明一个派生类public:void display1 ;private:int age; string addr;void Student1:display1 cout<<"num: &

15、quot;<<num<<endl; /引用基类的保护成员，合法 cout<<"name: "<<name<<endl;/引用基类的保护成员，合法 cout<<"sex: "<<sex<<endl;/引用基类的保护成员，合法 cout<<"age: "<<age<<endl;/引用派生类的私有成员，合法 cout<<"address: "<<addr<<

16、;endl;/引用派生类的私有成员，合法int main Student1 stud1; /stud1是派生类student2的对象stud1.display1 ;/display是派生类中的保护成员函数return 0;#include<iostream.h>class Locationprivate: int X,Y;public:int GetXreturn X;int GetYreturn Y;int Z;protected:int P;class Rectangle:protected Locationprivate: int Height,Width;public:/i

17、nt GetHHX=5;return Height;/在保护派生中基类的私有成员在派生类中是不可访问的int GetHcout<<GetX<<endl;Z=88;return Height;/在保护派生中基类的公有成员在派生类中是保护的int GetWP=55;return Width;/在保护派生中基类的保护成员在派生类中是保护的;class test:public Rectanglevoid fun2P=89;void fun1Z=66;class test_test:public testvoid fun3P=89;/证明P是保护的void fun4Z=66;/证

18、明Z是保护的;void funRectangle r; /定义对象rint h=r.GetH; /通过派生类返回r的H值 /r.Z=99;/在保护派生中基类的公有成员在派生类中是保护的 /r.P=109;/在保护派生中基类的公有成员在派生类中是保护的void mainfun;test t1;/t1.P=90;/错误证明P不是公有的/t1.Z=79;/错误证明Z不是公有的11.4.4多级派生时的访问属性例11.4 多级派生时的访问属性class A /基类public:int i;protected:void f2;int j;private:int k;class B: public A /p

19、ublic方式public:void f3 ;protected:void f4;private:int m;class C: protected B /protected方式public:void f5;private:int n; i f2 j k基类A派生类B派生类C11.5派生类的构造函数和析构函数11.5.1简单的派生类的构造函数例11.5 简单的派生类的构造函数#include <iostream>#include<string>using namespace std;class Student /声明基类public: /公用部分 Studentint n

20、,string nam,char s /基类构造函数 num=n; name=nam; sex=s; Student /基类析构函数protected: /保护部分 int num; string name; char sex ; ;class Student1: public Student/声明公用派生类studentpublic: Student1int n,string nam,char s,int a,char ad : Studentn,nam,s/派生类构造函数 age=a;/在函数体中只对派生类新增的数据成员初始化 addr=ad; void show cout<<

21、"num: "<<num<<endl; cout<<"name: "<<name<<endl; cout<<"sex: "<<sex<<endl; cout<<"age: "<<age<<endl; cout<<"address: "<<addr<<endl<<endl; Student1 /派生类析构函数privat

22、e: /派生类的私有部分 int age; string addr; ; int main Student1 stud110010,"Wang-li",'f',19,"115 Beijing Road,Shanghai"Student1 stud210011,"Zhang-fun",'m',21,"213 Shanghai Road,Beijing"stud1.show ; /输出第一个学生的数据stud2.show ; /输出第二个学生的数据return 0;num: 10010n

23、ame: Wang-lisex: fage: 19address: 115 Beijing Road,Shanghainum: 10011name: Zhang-funsex: mage: 21address: 213 Shanghai Road,Beijing图11.10图11.1111.5.2有子对象的派生类的构造函数例11.6包含子对象的派生类的构造函数。#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Student /声明基类public: /公用部分Studentint n,strin

24、g nam/基类构造函数 num=n;name=nam;void display /输出基类数据成员 cout<<"num:"<<num<<endl<<"name:"<<name<<endl;protected: /保护部分 int num; string name;class Student1: public Student /用public继承方式声明派生类studentpublic:Student1int n,string nam,int n1,string nam1,int

25、a,string ad:Studentn,nam,monitorn1,nam1 /派生类构造函数 age=a; /在此处只对派生类新增的数据成员初始化 addr=ad; void show cout<<"This student is:"<<endl;display; /输出num和namecout<<"age: "<<age<<endl;cout<<"address: "<<addr<<endl<<endl; void sho

26、w_monitor/输出子对象的数据成员 cout<<endl<<"Class monitor is:"<<endl;monitor.display;/调用基类成员函数 private: /派生类的私有数据 Student monitor; /定义子对象班长 int age; string addr; ; int main Student1 stud110010,"Wang-li",10001,"Li-sun",19,"115 Beijing Road,Shanghai"stud

27、1.show ;/输出第一个学生的数据stud1.show_monitor; /输出子对象的数据return 0;This student is:num:10010name:Wang-liage: 19address: 115 Beijing Road,ShanghaiClass monitor is:num:10001name:Li-sun 图11.12执行派生类构造函数的顺序是：（1） 调用基类构造函数，对基类数据成员初始化。（2） 调用子对象的构造函数，对子对象的数据成员初始化。（3） 执行派生类构造函数，对派生类数据成员初始化。11.5.3多层派生时的构造函数例11.7#include

28、 <iostream>#include<string>using namespace std;class Student /声明基类public: /公用部分 Studentint n, string nam/基类构造函数 num=n;name=nam; void display /输出基类数据成员 cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl; protected: /保护部分 int num; /基类有

29、两个数据成员 string name;class Student1: public Student/声明公用派生类Student1 public: Student1int n,string nam,int a:Studentn,nam/派生类构造函数 age=a; /在此处只对派生类新增的数据成员初始化 void show /输出num，name和age display; /输出num和namecout<<"age: "<<age<<endl; private: /派生类的私有数据 int age; /增加一个数据成员;class Stu

30、dent2:public Student1 /声明间接公用派生类student2 public: /下面是间接派生类构造函数 Student2int n,string nam,int a,int s:Student1n,nam,a score=s; void show_all /输出全部数据成员 show; /输出num和name cout<<"score:"<<score<<endl;/输出age private: int score;/增加一个数据成员; int main Student2 stud10010,"Li&quo

31、t;,17,89;stud.show_all ; /输出学生的全部数据return 0;num:10010name:Liage: 17score:89图11.1311.5.4派生类构造函数的特殊形式11.5.5派生类的析构函数析构函数的执行顺序与构造函数正好相反：先执行派生类的析构函数，再执行子对象的析构函数，最后执行基类的析构函数。/测试例子#include<iostream.h>class base private: int a;public: baseint i; base; base : baseint ia=i;cout<< "constructin

32、g base "<<a<<endl;base : basecout<< "destroying base "<<a<<endl;class derived : public base private: int d; base member;public: derivedint i,int j,int k; derived;derived : derivedint i,int j,int k:basei,memberjd=k;cout<< "constructing derived&q

33、uot;<<endl;derived : derivedcout<< "destroying derived"<<endl;void mainderived d5,8,12;constructing base 5constructing base 8constructing deriveddestroying deriveddestroying base 8destroying base 511.6多重继承11.6.1声明多重继承的方法class D:public A,private B,protected C类D新增加的成员11.6.2

34、多重继承派生类的构造函数派生类构造函数总参数表列：基类1构造函数名参数表列，基类2构造函数参数表列，基类3构造函数参数表列派生类中新增数据成员初始化语句例11.8 声明一个老师Teacher类和一个学生Student类，用多重继承方式声明一个研究生Graduate派生类。老师类包括数据成员name,age,title.学生类中包括数据成员name1,sex,score.在定义派生类对象时给出初始化数据，然后输出这些数据。#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Teacher /声明Tea

35、cher老师类public: /公用部分Teacherstring nam,int a,string t name=nam;age=a;title=t;/构造函数 void display/输出老师有关数据 cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"age"<<age<<endl;cout<<"title:"<<title<<endl; protected: /保护部分 string name; int

36、age; string title; /职称;class Student /声明类Student学生public:Studentstring nam,char s,float sco name1=nam;sex=s;score=sco;/构造函数void display1 /输出学生有关数据 cout<<"name:"<<name1<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;cout<<"score:"<<score<

37、;<endl; protected: /保护部分string name1;char sex;float score; /成绩;class Graduate:public Teacher,public Student public:/声明多重继承的派生类GraduateGraduatestring nam,int a,char s,string t,float sco,float w: Teachernam,a,t,Studentnam,s,sco,wagewvoid show /输出人员的有关数据 cout<<"name:"<<name<

38、<endl;cout<<"age:"<<age<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;cout<<"score:"<<score<<endl;cout<<"title:"<<title<<endl;cout<<"wages:"<<wage<<endl; private: float wage

39、; /工资;int main Graduate grad1"Wang-li",24,'f',"assistant", 89.5,1234.5;grad1.show ;return 0;name:Wang-liage:24sex:fscore:89.5title:assistantwages:1234.5#include<iostream.h>class base1public:base1cout<< "constructing basel"<<endl;class base2publ

40、ic:base2cout<< "constructing base2"<<endl;class base3public:base3cout<<"constructing base3"<<endl;class base4public:base4cout<<"constructing base4"<<endl;class derived : public base2,public base1,public base3private:base4 memobj;void

41、mainderived d;constructing base2constructing baselconstructing base3constructing base411.6.3多重继承引起的二义性问题(1) 两个基类有同名成员。class Apublic:int a:void display;class Bpublic:int a:void display;class C:public A,public Bpublic:int b:void show;图11.14C c1;c1.a=3;产生二义性，应改为 c1.A:a=3;使用基类名来限定c1.display;产生二义性，应改为c1.

42、B:display;在C类成员函数中可以这么写:A:a=3;B:a=8; B:display;图11.15(2) 两个基类和派生类都有同名成员，将上面C类改为：class C:public A,public Bpublic:int a;void display;C c1;c1.a=3;/正确，派生类同名成员覆盖了基类中同名成员。c1.display;/正确。此时强迫使用基类名的方法是；c1.A:a=3;/使用基类名来限定c1.B:display;/使用基类名来限定3假设类A和类B是从同一个基类派生的。class Npublic:int a;void displaycout<<&qu

43、ot;A:a="<<a<<endl;class A:public Npublic:int a1:class B:public Npublic:int a2:class C:public A,public Bpublic:int a3:void showcout<<"a3="<<a3<<endl;void mainC c1; 图11.19 图11. 20怎样才能访问类A中从基类N继承下来的成员呢？不能写成c1.a=3;c1.dispay;或c1.N:a=3;c1.N:display;应该写成：c1.A:a=

44、3;c1.B:display;11.6.4虚基类1. 虚基类的作用 图11.21图11.22现将类A声明为虚基类：class A.;class B:virtual public A.;class C:virtual public A.;class D:public B,public C.;那么此时，D只继承基类A一次。 图11.24图11.23注意：为了保证虚基类在派生类中只继承一次，应当在该基类的所有直接派生类中声明为虚基类。2. 虚基类的初始化class AAint i.;class B:virtual public ABint n:An.;class C:virtual public A

45、Cint n:An.;class D:public B,public CDint n:An,Bn,Cn.;注意：在定义类D的构造函数时，与以往使用的方法有所不同。以前，在派生类的构造函数中只负责对其直接基类的初始化，再由其直接基类负责对间接基类初始化。如今，由于虚基类在派生类中只有一份数据成员，所以这份数据成员的初始化，必须由派生类直接给出。3. 虚基类的简单应用举例 图11.25例11.9 在例11.8的根底上，在Teacher类和Student类之上增加一个共同的基类Person，作为人员的一些根本数据都放在Person中，在Teacher类和Student类中增加一些必要数据。#incl

46、ude <iostream>#include <string>using namespace std;/定义公共基类Personclass Person public:Personchar *nam,char s,int a /构造函数 strcpyname,nam;sex=s;age=a;protected: /保护成员char name20;char sex;int age;/定义类Teacherclass Teacher:virtual public Personpublic: /声明Person为公用继承的虚基类 Teacherchar *nam,char s,

47、int a, char *t:Personnam,s,a strcpytitle,t; /构造函数protected: /保护成员 char title10;/职称;/定义类Studentclass Student:virtual public Person public: /声明Person为公用继承的虚基类Studentchar *nam,char s,int a,float sco: Personnam,s,a,scoresco/构造函数初始化表protected: /保护成员 float score; /成绩;/定义多重继承的派生类Graduateclass Graduate:publ

48、ic Teacher,public Studentpublic:/声明Teacher和Student类为公用继承的直接基类Graduatechar *nam,char s,int a,char *t, float sco,float w: /构造函数 Personnam,s,a,Teachernam,s,a,t, Studentnam,s,a,sco,wagew /初始化表 void show /输出研究生的有关数据 cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"age:"<<

49、;age<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;cout<<"score:"<<score<<endl;cout<<"title:"<<title<<endl;cout<<"wages:"<<wage<<endl; private: float wage; /工资;int main Graduate grad1"Wang-li&q

50、uot;,'f', 24,"assistant",89.5,1234.5;grad1.show ;return 0;name:Wang-liage:24sex:fscore:89.5title:assistantwages:1234.511.7基类与派生类的转换（1） 派生类对象可以向基类对象赋值。A a1;/定义基类A的对象a1B b1;/定义类A的公用派生类B的对象b1a1=b1;/用派生类B的对象b1对基类对象a1赋值但是，反过来不成立，基类对象不能向派生类对象赋值，因为基类不包含派生类新增数据成员。图11.262派生类对象可以替代基类对象向基类对象的

51、引用进展赋值或初始化。A a1;/定义基类A的对象a1B b1;/定义类A的公用派生类B的对象b1A&r=b1;/定义基类A对象的引用变量r,并用 /派生类B的对象b1对其进展初始化注意：此时r并不是b1的别名，也不与b1共享同一段存储单元。它只是b1中基类部分的别名，r与b1中基类部分共享同一段存储单元，r与b1具有一样的起始地址。3假设函数的参数是基类对象或基类对象的引用，相应的实参可以用派生类的对象。void funA& rcout<<r.num<<endl;funb1;4派生类对象的地址可以赋值指向基类对象的指针变量。例11.10 定义一个基类S

52、tudent学生，再定义Student类的公用派生类Graduate研究生，用指向基类的对象的指针输出数据。#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Studentpublic: Studentint,string,float; void display;private: int num; string name; float score;Student:Studentint n,string nam,float snum=n;name=nam;score=s;void Student:d

53、isplaycout<<endl<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"score:"<<score<<endl;class Graduate:public Studentpublic:Graduateint,string,float,float;void display;private:float pay;void Graduate:displayStudent:display;cout<<"pay="<<pay<<endl;Graduate:Graduateint n,string nam,float s,float p:Studentn,nam,s,paypint mainStudent stud11001,"Li",87.5;Graduate grad12001,"Wang",98.5,563.5;Studen