程序设计基础第9章(08级).ppt

1、0,第9章 继承和派生,9.1 继承与派生的基本概念 9.2 派生类的继承方式和访问属性 9.3 派生类的构造函数和析构函数 9.4 多重继承的二义性 9.5 虚基类,1,9.1 继承与派生的基本概念,9.1.1基本概念 抽象具有层次性。 从一个或多个以前定义的类(基类)产生新类的过程称为派生，这个新类又称为派生类。 类的继承（inheritance）是指新类从基类那里得到基类的特征，也就是继承基类的数据和函数（功能）。 派生的新类同时也可以增加或重新定义数据和操作，这就产生了类的层次性。 派生就是创建一个既具有被继承类的属性和行为，又具有新类自己特有属性和行为的新类的能力。派生和继承的概念也

2、来自于人们认识客观世界的过程。,2,继承与派生的机制与功能是实现代码重用。 当从现存类中派生出新类时，可以对派生类做如下几种变化： 可以增加新的数据成员； 可以增加新的成员函数； 可以重新定义已有的成员函数； 可以改变现有成员的属性。,3,9.1.2 派生类,一、派生类的声明格式 class 派生类名：继承方式 基类名1, 继承方式 基类名2 , ，继承方式 基类名n private: 成员表1； /派生类增加或替代的私有成员 public: 成员表2； /派生类增加或替代的公有成员 protected: 成员表3； /派生类增加或替代的保护成员 ；,4,多重继承,单继承,5,二、派生类的构成

3、,1、从基类接收的成员 2、派生类对基类的扩充(添加的新成员) 3、派生类对基类成员的改造,即与基类某些成员名相同,但作用不同的成员函数. 被改造的成员将覆盖原有的成员,即原有成员函数的功能由新的功能代替 注意:构造函数与析构函数不被继承(传递),6,9.2 派生类的继承方式,7,一、公有继承(public),公有继承的派生类成员访问属性特点： 1、基类公有成员还是派生类中的公有成员 2、基类保护成员还是派生类中的保护成员 3、基类私有成员在派生类中不可直接访问,8,例9.1:公有继承(public).演示公有继承中派生类对基类成员的访问,#include #include /基类 class

4、 Person/人员类定义 protected: char Name10;/姓名 intAge;/年龄 charSex;/性别 public: void Register(char *name, int age, char sex) ; void ShowMe(); ;,9,void Register(char *name, int age, char sex) strcpy(Name, name); Age = age; Sex = (sex = m?m:f); void ShowMe() cout Name t Age t Sex endl; ;,10,/派生类 class Employe

5、e: public Person /雇员类定义 char Dept20;/工作部门 float Salary; /月薪 public: Employee() ; void EmployeeRegister(char *name, int age, char sex, char *dept, float salary); void ShowEmp(); /显示雇员信息 ;,11,void EmployeeRegister (char *name, int age, char sex char *dept, float salary) strcpy(Dept, dept); Salary = sa

6、lary; Register(name, age, sex); /派生类成员函数直接使用基类的公有成员 void ShowEmp( ) ShowMe();/直接使用基类的公有成员 cout Dept t Salary t; ;,12,int main() Employee E; E. EmployeeRegister (“张三”,18,m ,“计算机销售”,1500 ); E.ShowMe(); /派生类对象直接使用基类的公有成员 E.ShowEmp(); return 0; ,13,二、私有继承(public),私有继承的派生类成员的访问属性特点 ： 1.基类的公有成员和保护成员都是派生类的

7、私有成员 2.对于基类的私有成员，无论派生类内部成员，或派生类使用者，或派生类对象都无法直接访问 ，即在派生类中或派生类外都无法直接访问基类的私有成员,14,三、保护继承(public),保护继承方式继承的派生类成员的访问属性特点 ： 1.基类的公有成员和保护成员都是派生类的保护成员，派生类可以通过自身的成员函数或其子类的成员函数访问他们 2.对于基类的私有成员，无论是派生类内部成员或派生类使用者都无法直接访问,15,例9.2 保护继承中派生类对基类成员的访问。,#include #include using namespace std; class Person protected: cha

8、r Name20; char Sex; int Age; public: void Register(char *name, int age, char sex) strcpy(Name, name); Age = age; Sex = (sex = m?m:f); void ShowMe() cout Name t Age t Sex endl; ;,16,class Student : protected Person int Number; char ClassName10; public: void Register(char *classname, int number, char

9、*name, int age, char sex) /修改基类同名成员 strcpy(ClassName, classname); Number = number; strcpy(Name, name);/正确，引用基类的保护成员 Age = age;/正确，引用基类的保护成员 Sex = (sex = m?m:f); /正确，引用基类的保护成员 ,17,voidShowStu() cout Number t ClassName t; ShowMe(); /调用被继承来的成员函数 ; int main() Student stu; stu.Register(“计算机51”,85071011,“

10、张三,18,m); stu.ShowStu(); stu.ShowMe();/错误，对象不能访问保护成员 return 0; ,18,9.3 派生类的构造函数和析构函数,一、派生类构造函数的一般形式： 派生类名:;派生类名(参数总表):基类名1(参数表1)，基类名n(参数表n)， 内嵌对象名1(对象参数表1)， ，内嵌对象名m(对象参数表m) 派生类新增加成员的初始化； ,19,二、派生类构造函数各部分的执行次序 1.调用基类构造函数，按它们在派生类继承方式描述的先后顺序调用。 2.调用内嵌对象构造函数，调用次序按各个对象在派生类内声明的顺序。 3.派生类的构造函数体中的操作. 三、派生类析构

11、函数 派生类析构函数执行过程与构造函数执行过程相反。 1.执行派生类析构函数 2.执行内嵌对象的析构函数 3.执行基类析构函数,20,例9.3 派生类构造函数和析构函数,#include #include using namespace std; class Person charName10; /姓名 int Age;/年龄 public: Person(char* name,int age) strcpy(Name, name);Age = age; coutconstructor of personNameendl; Person() coutdeconstrutor of person

12、Nameendl; ;,21,class Student : public Person char ClassName10; /班级 PersonMonitor; /班长 public: Student(char *name, int age, char *classname, char *name1, int age1) : Person(name, age) , Monitor(name1, age1) strcpy(ClassName, classname); coutconstructor of Student endl; Student() coutdeconstrucor of S

13、tudent endl; ; int main() Student stu(“张三”,18,“计算机51”,“李四,20); return 0; ,22,9.4多重继承的二义性,所谓二义性是指对于一个概念、变量、表达式、函数等有两种或两种以上的解释。 在类的派生层次结构中，基类的成员和派生类的新增成员都具有类作用域，基类成员既在基类中存在和有效，并且在派生类中存在；派生类的新增成员仅在派生类中存在和有效。 当派生类中有与基类同名的新成员（成员函数必须参数的类型、排列、个数都相同，否则属于函数重载），这时派生类的同名新成员，将将覆盖基类同名成员，即使用派生类的对象只能访问到派生类中的同名新成员，

14、无法访问基类的同名成员。 要访问基类的同名成员，必须用下面格式访问： 基类名:数据成员名 或 基类名:成员函数名（参数表）,23,多继承中的二义性,派生类B1中有6个成员，但只有两个名，使用“对象名.成员”访问只能访问B1的同名成员。,派生类B2中有4个成员，但只有两个名，使用“对象名.成员”访问有二义性。,24,例9.4多继承二义性 # include “iostream.h” class A1 public: int v; void fun( )cout“ A1类成员:v=”vendl; ; class A2 public: int v; void fun( )cout“ A2类成员:v=

15、”vendl; ;,25,class B1:public A1,public A2 public: int v; void fun( )cout“ B1类成员:v=”vendl; ; class B2:public A1,public A2 ; void main( ) B1 b1; B2 b2; b1.v=1; b1.fun( ); b1.A1:v=11; b1.A1:fun( ); b2.A1:v=21; b2.A1:fun( ); b1.A2:v=12; b1.A2:fun( ); b2.A2:v=22; b2.A2:fun( ); ,26,多层多继承中的二义性 当从一个基类派生出多个派

16、生类，再由这些派生类再多重派生出新的派生类时，会出现成员的二义性。,27,例9.5多层多继承二义性 # include “iostream.h” class A /最高层基类 public: int Av; void Afun( )cout“ A类成员:Av=”Avendl; ; class B1:public A /第二层基类 public: int B1v; ; class B2:public A /第二层基类 public: int B2v; ;,28,class C:public B1,public B2 public: int Cv; void Cfun( )cout“ C类成员:C

17、v=”Cvendl; ; void main( ) C c1; c1.Cv=0; c1.Cfun( ); c1.B1:Av=10; c1.B2:Av=20; c1.B1:Afun( ); c2.B2:Afun( ); 从输出结果可见，Av成员有两个拷贝。然而通常情况下，派生类中只需要一份间接基类的成员就可以了。,程序结果： C类成员:Cv=0 A类成员:Av=10 A类成员:Av=20,29,9.5虚基类,9.5.1虚基类的概念 在多层多继承中，新的派生类可能从间接基类继承某些成员的多份拷贝，即出现间接基类的同名数据成员多个，同名函数成员多个。通常这些同名成员只需要一个，其余是多余的。 C+通

18、过虚基类派生机制来解决此问题，使得在经过多层多继承之后，新派生类从间接基类继承来的每个同名成员就只有一个拷贝，访问也避免了二义性。 虚基类的声明方法： class 派生类名：virtual 继承方式 基类 在多继承情况下，虚基类关键字的作用范围与继承方式关键字相同,30,对例9.5中的情况，在派生B1、B2时，使用虚基类继承。,virtual,virtual,31,# include “iostream.h” class A /最高层基类 public: int Av; void Afun( )cout“ A类成员:Av=”Avendl; ; class B1:virtual public A

19、 /第二层虚基类 public: int B1v; ; class B2: virtual public A /第二层虚基类 public: int B2v; ;,32,class C:public B1,public B2 public: int Cv; void Cfun( )cout“ C类成员:Cv=”Cvendl; ; void main( ) C c1; c1.Cv=0; c1.Cfun( ); c1.Av=10; /原来是c1.B1:Av=10; c1.Afun( ); /原来是c1.B1:Afun( ); 对于派生类C类的成员Av、Afun()如同直接从间接基类A类继承而来，其

20、基类B1、B2如同没有。 作为A的派生类，B1、B2类并不受到virtual的影响。,程序结果： C类成员:Cv=0 A类成员:Av=10,33,9.5.2虚基类构造函数,如果基类A定义有非默认构造函数，并且没有重载默认形式的构造函数，在多层多继承结构中，直接或间接继承虚基类的所有派生类，都必须定义构造函数，并且要在构造函数的成员初始化列表中列出对虚基类的初始化。在上例中加入非默认构造函数。 # include “iostream.h” class A /最高层基类 public: int Av; A(int a) Av=a; void Afun( )cout“ A类成员:Av=”Avendl

21、; ; class B1:virtual public A /第二层虚基类 public: B1(int b):A(b) /构造函数 int B1v; ;,34,class B2: virtual public A /第二层虚基类 public: B2(int b):A(b) /构造函数 int B2v; ; class C:public B1,public B2 public: int Cv; C( int c):A(c),B1(c),B2(c) void Cfun( )cout“ C类成员:Cv=”Cvendl; ; void main( ) C c1(10); c1.Afun( ); ,

22、35,程序设计举例,例9.4 从Point类继承的Circle类 / Point.h文件 Point类的声明 #ifndef POINT_H #define POINT_H class Point int x, y;/点的x和y坐标 public: Point( int = 0, int = 0 ); / 构造函数 void SetPoint( int, int ); / 设置坐标 int GetX() return x; / 取x坐标 int GetY() return y; / 取y坐标 void Print();/输出点的坐标 ; #endif,36,/ Point.cpp文件 Poin

23、t类的成员函数定义,#include #include point.h Point:Point( int a, int b ) SetPoint( a, b ); /构造函数 void Point:SetPoint( int a, int b ) x = a; y = b; void Point:Print() cout x , y ; ,37,/ Circle.h文件 Circle类的声明,#ifndef CIRCLE_H #define CIRCLE_H #include #include point.h class Circle : public Point double radius;

24、 public: Circle(int x = 0, int y = 0 , double r = 0.0); void SetRadius( double ); /设置半径 double GetRadius();/取半径 double Area();/计算面积 void Print();/输出圆心坐标和半径 ; #endif,38,/ Circle.cpp文件 Circle类的成员函数定义,#include #include circle.h Circle:Circle(int a,int b,double r): Point(a,b) SetRadius( r ); void Circle

25、:SetRadius( double r ) radius = ( r = 0 ? r : 0 ); double Circle:GetRadius() return radius; double Circle:Area() return 3.14159 * radius * radius; void Circle:Print() cout Center = ; Point:Print(); cout ; Radius = radius endl; ,39,/ Example10-5.cpp文件: Circle Demo,#include “iostream.h” #include point

26、.h #include circle.h int main( ) Point p(30,50); Circle c(120,80,10.0); cout Point p: ; p.Print(); cout nCircle c: ; c.Print(); cout The centre of circle c: ; c.Point:Print(); cout nThe area of circle c: c.Area() endl; return 0; ,40,例9.5 一个基类有多个派生类。定义了一个基类（Person）及其两个派生类（Teacher）和（Student）。,#include

27、 #include class Person /基类的定义 protected: char Name10; char Sex; int Age; public: void Register(char *name,int age,char sex); void ShowMe( ); ;,41,void Person:Register(char *name,int age,char sex) strcpy(Name, name); Sex= (sex=m? m: f ); Age = age; void Person:ShowMe() cout 姓 名：Nameendl; cout 性 别：(Se

28、x=m?男:女)endl; cout 年 龄：Ageendl; ,42,class Teacher: public Person /派生类Teacher的定义 char Dept20; int Salary; public: Teacher(char *name,int age,char sex,char *dept,int salary); void ShowMe() Person:ShowMe(); cout 工作单位：Deptendl; cout 月 薪：Salaryendlendl; ; Teacher:Teacher(char *name,int age,char sex,char

29、*dept,int salary) Register(name,age,sex); strcpy(Dept, dept); Salary = salary; ,43,class Student : public Person /派生Student类的定义 char ID12; char Class12; public: Student(char *name,int age,char sex, char *id,char *classid); void ShowMe( ) cout 学 号：IDendl; Person:ShowMe(); /使用基类的同名成员函数 cout 班 级：Classn

30、n; ; Student:Student(char *name,int age,char sex,char *id,char *classid) Register(name,age,sex); strcpy(ID, id); strcpy(Class, classid); ,44,int main() Teacher emp1(章立早,38,m,电信学院,2300); Student std1(李木子,22,f,02035003,能动01); emp1.ShowMe( ); std1.ShowMe( ); return 0; ,45,例9.6多重继承，从多个基类派生出来的类。,/ 基类base1.h文件 #ifndef BASE1_H #define BASE1_H class Base1 int value; public: Base1( int x ) value = x; int getData() const return value; ; #endif,46,/基类 base2.h文件,#ifndef BASE2_H #define BASE2_H class Base2 char letter; public: Bas