CPP面向对象-继承

面向对象程序设计中最重要的一个概念是继承。继承允许我们依据另一个类来定义一个类,这使得创建和维护一个应用程序变得更容易。这样做,也达到了重用代码功能和提高执行效率的效果。

当创建一个类时,不需要重新编写新的数据成员和成员函数,只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可。这个已有的类称为基类,新建的类称为派生类

继承代表了 is a 关系。例如,哺乳动物是动物,狗是哺乳动物,因此,狗是动物,等等。

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实例:

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// 基类
class Animal
{
// eat() 函数
// sleep() 函数
};

//派生类
class Dog : public Animal
{
// bark() 函数
};

基类与派生类

一个类可以派生自多个类,这意味着,它可以从多个基类继承数据和函数。

定义一个派生类,使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名,形式如下:

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class derived-class: access-specifier base-class

其中,访问修饰符 access-specifierpublicprotectedprivate 其中的一个,base-class 是之前定义过的某个类的名称。如果未使用访问修饰符 access-specifier,则默认为 private

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#include <iostream>

using namespace std;

// 基类
class Shape
{
public:
void setWidth(int w)
{
width = w;
}
void setHeight(int h)
{
height = h;
}

protected:
int width;
int height;
};

// 派生类
class Rectangle : public Shape
{
public:
int getArea()
{
return (width * height);
}
};

int main(void)
{
Rectangle Rect;

Rect.setWidth(5);
Rect.setHeight(7);

// 输出对象的面积
cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

return 0;
}

结果:

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Total area: 35

访问控制和继承

派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问,则应在基类中声明为 private

访问权限总结:

访问 public protected private
同一个类 yes yes yes
派生类 yes yes no
外部的类 yes no no

一个派生类继承了所有的基类方法,但下列情况除外:

  • 基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
  • 基类的重载运算符。
  • 基类的友元函数。

继承类型

当一个类派生自基类,该基类可以被继承为 publicprotectedprivate 几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier 来指定的。

  • 1.public 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:public, protected, private
  • 2.protected 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:protected, protected, private
  • 3.private 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:private, private, private

多继承

多继承即一个子类可以有多个父类,它继承了多个父类的特性。

C++ 类可以从多个类继承成员,语法如下:

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class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{
<派生类类体>
};

其中,访问修饰符继承方式是 publicprotectedprivate 其中的一个,用来修饰每个基类,各个基类之间用逗号分隔。

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#include <iostream>

using namespace std;

// 基类 Shape
class Shape
{
public:
void setWidth(int w)
{
width = w;
}
void setHeight(int h)
{
height = h;
}

protected:
int width;
int height;
};

// 基类 PaintCost
class PaintCost
{
public:
int getCost(int area)
{
return area * 70;
}
};

// 派生类
class Rectangle : public Shape, public PaintCost
{
public:
int getArea()
{
return (width * height);
}
};

int main(void)
{
Rectangle Rect;
int area;

Rect.setWidth(5);
Rect.setHeight(7);

area = Rect.getArea();

// 输出对象的面积
cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

// 输出总花费
cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

return 0;
}

结果:

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Total area: 35
Total paint cost: $2450

多继承(环状继承),A->D, B->D, C->(A,B),例如:

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class D{......};
class B: public D{......};
class A: public D{......};
class C: public B, public A{.....};

这个继承会使D创建两个对象,要解决上面问题就要用虚拟继承格式

虚继承–在创建父类对象的时候会创建一个虚表。

格式:class 类名: virtual 继承方式 父类名

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class D{......};
class B: virtual public D{......};
class A: virtual public D{......};
class C: public B, public A{.....};
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#include <iostream>

using namespace std;
//基类

class D
{
public:
D() { cout << "D()" << endl; }
~D() { cout << "~D()" << endl; }

protected:
int d;
};

class B : virtual public D
{
public:
B() { cout << "B()" << endl; }
~B() { cout << "~B()" << endl; }

protected:
int b;
};

class A : virtual public D
{
public:
A() { cout << "A()" << endl; }
~A() { cout << "~A()" << endl; }

protected:
int a;
};

class C : public B, public A
{
public:
C() { cout << "C()" << endl; }
~C() { cout << "~C()" << endl; }

protected:
int c;
};

int main()
{
cout << "Hello World!" << endl;
C c; //D, B, A ,C
cout << sizeof(c) << endl;
return 0;
}

C++ 继承