1、大學(xué)C+程序設(shè)計(jì)教程西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心大學(xué)C+程序設(shè)計(jì)教程第10章 繼承和派生本章目標(biāo)1掌握繼承和派生的概念，派生類(lèi)的定義方法。2繼承的不同方式對(duì)基類(lèi)成員的訪問(wèn)控制3掌握單繼承的概念、定義方法、單繼承派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序。4. 理解多繼承的概念5. 虛基類(lèi)的概念和定義1第10章 繼承和派生本章目標(biāo)1授課內(nèi)容10.1 基類(lèi)與派生類(lèi) 10.2 派生類(lèi)的繼承方式 10.3 派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 10.4 接口和實(shí)現(xiàn)方法的分離10.5 顯示訪問(wèn)基類(lèi)成員10.6 使用this指針2授課內(nèi)容10.1 基類(lèi)與派生類(lèi) 2水果的分類(lèi)3水果的分類(lèi)310.1 繼承和派生從一個(gè)或多個(gè)以前定義的類(lèi)

2、(基類(lèi))產(chǎn)生新類(lèi)的過(guò)程稱(chēng)為派生，這個(gè)新類(lèi)又稱(chēng)為派生類(lèi)。類(lèi)的繼承（inheritance）是指新類(lèi)從基類(lèi)那里得到基類(lèi)的特征，也就是繼承基類(lèi)的數(shù)據(jù)和函數(shù)。派生的新類(lèi)同時(shí)也可以增加或重新定義數(shù)據(jù)和操作，這就產(chǎn)生了類(lèi)的層次性。派生就是創(chuàng)建一個(gè)具有別的類(lèi)的屬性和行為的新類(lèi)的能力。派生和繼承的概念也來(lái)自于人們認(rèn)識(shí)客觀世界的過(guò)程。410.1 繼承和派生從一個(gè)或多個(gè)以前定義的類(lèi)(基類(lèi))產(chǎn)生新類(lèi)層次概念客觀世界本身是有層次的，人們認(rèn)識(shí)客觀世界的過(guò)程中，由一般到特殊的演繹思維發(fā)揮著巨大作用。演繹的過(guò)程在絕大多數(shù)情況下就表現(xiàn)為層次分類(lèi)的過(guò)程。繼承使得程序員可以在一個(gè)較一般的類(lèi)的基礎(chǔ)上很快地建立一個(gè)新類(lèi)，而不必從零開(kāi)

3、始設(shè)計(jì)每個(gè)類(lèi)。5層次概念客觀世界本身是有層次的，人們認(rèn)識(shí)客觀世界的過(guò)程中，由繼承常用來(lái)表示類(lèi)屬關(guān)系，不能將繼承理解為構(gòu)成關(guān)系。當(dāng)從現(xiàn)存類(lèi)中派生出新類(lèi)時(shí)，可以對(duì)派生類(lèi)做如下幾種變化： 可以增加新的數(shù)據(jù)成員； 可以增加新的成員函數(shù)； 可以重新定義已有的成員函數(shù)； 可以改變現(xiàn)有成員的屬性。6繼承常用來(lái)表示類(lèi)屬關(guān)系，不能將繼承理解為構(gòu)成關(guān)系。當(dāng)從現(xiàn)存類(lèi)基類(lèi)1基類(lèi)2基類(lèi)n派生類(lèi)1派生類(lèi)2基類(lèi)派生類(lèi)1派生類(lèi)2（a）多重繼承 （b）單繼承 一個(gè)基類(lèi)可以直接派生出多個(gè)派生類(lèi) 派生出來(lái)的新類(lèi)同樣可以作為基類(lèi)再繼續(xù)派生出更新的類(lèi)，依此類(lèi)推形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)。 多重繼承與單繼承 如果一個(gè)派生類(lèi)可以同時(shí)有多個(gè)基類(lèi)，稱(chēng)為

4、多重繼承（multiple-inheritance），這時(shí)的派生類(lèi)同時(shí)得到了多個(gè)已有類(lèi)的特征。一個(gè)派生類(lèi)只有一個(gè)直接基類(lèi)的情況稱(chēng)為單一繼承（single-inheritance）。7基類(lèi)1基類(lèi)2基類(lèi)n派生類(lèi)1派生類(lèi)2基類(lèi)派生類(lèi)1派生類(lèi)2（派生類(lèi)的定義格式：class 派生類(lèi)名：訪問(wèn)權(quán)限 基類(lèi)名1，訪問(wèn)限定符 基類(lèi)名2，訪問(wèn)限定符 基類(lèi)名n private:成員表1； /派生類(lèi)增加或替代的私有成員public: 成員表2； /派生類(lèi)增加或替代的公有成員protected: 成員表3； /派生類(lèi)增加或替代的保護(hù)成員；/分號(hào)不可少8派生類(lèi)的定義格式：class 派生類(lèi)名：訪問(wèn)權(quán)限 基類(lèi)其中基類(lèi)1，基

5、類(lèi)2，是已聲明的類(lèi)。 在派生類(lèi)定義的類(lèi)體中給出的成員稱(chēng)為派生類(lèi)成員，它們是新增加的數(shù)據(jù)和函數(shù)成員。這些新增加的成員是派生類(lèi)對(duì)基類(lèi)的發(fā)展，它們給派生類(lèi)添加了不同于基類(lèi)的新的屬性和功能。派生類(lèi)成員包括新添加的，也包括通過(guò)屏蔽作用，取代基類(lèi)成員的更新成員9其中基類(lèi)1，基類(lèi)2，是已聲明的類(lèi)。 在派生類(lèi)定義的類(lèi)體中 訪問(wèn)控制，亦稱(chēng)為繼承方式，是對(duì)基類(lèi)成員進(jìn)一步的限制。訪問(wèn)控制也是三種：公有（public）方式，保護(hù)（protected）方式和私有（private）方式，亦稱(chēng)公有繼承、保護(hù)繼承和私有繼承。 編制派生類(lèi)時(shí)可分四步 吸收基類(lèi)的成員 改造基類(lèi)成員 發(fā)展新成員 重寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù) 派生類(lèi)中成員

6、的變化不論是數(shù)據(jù)成員，還是函數(shù)成員，除構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)外全盤(pán)接收 聲明一個(gè)和某基類(lèi)成員同名的新成員派生類(lèi)中的新成員就屏蔽了基類(lèi)同名成員稱(chēng)為同名覆蓋（override） 派生類(lèi)新成員必須與基類(lèi)成員不同名，它的加入保證派生類(lèi)在功能上有所發(fā)展。 10 訪問(wèn)控制，亦稱(chēng)為繼承方式，是對(duì)基類(lèi)成員進(jìn)一步的限制。10.2 派生類(lèi)的繼承方式不可直接訪問(wèn) 不可直接訪問(wèn) private 不可直接訪問(wèn) private protected 不可直接訪問(wèn) private public 私有派生 不可直接訪問(wèn) 不可直接訪問(wèn) private 不可直接訪問(wèn) protected protected 可直接訪問(wèn) public p

7、ublic 公有派生 外部函數(shù)void main ( )在派生類(lèi)中對(duì)基類(lèi)成員的訪問(wèn)限定 基類(lèi)中的訪問(wèn)限定 派生方式 在派生類(lèi)的定義中，基類(lèi)前所加的訪問(wèn)限定符有兩方面含義：派生類(lèi)成員（新增成員）函數(shù)對(duì)基類(lèi)（繼承來(lái)的）成員的訪問(wèn)（調(diào)用和操作），和從派生類(lèi)對(duì)象之外對(duì)派生類(lèi)對(duì)象中的基類(lèi)成員的訪問(wèn)。公有派生是絕對(duì)主流。 1110.2 派生類(lèi)的繼承方式不可直接訪問(wèn) 不可直接訪問(wèn) pr實(shí)例:公有繼承(public) class Person/人員類(lèi)定義protected:char Name10;/姓名intAge;/年齡charSex;/性別 public:void Register(char *name,

8、 int age, char sex) ;void ShowMe();12實(shí)例:公有繼承(public) class Person/class Employee: public Person /雇員類(lèi)定義char Dept20;/工作部門(mén)float Salary; /月薪public: Employee() ;void EmployeeRegister(char *name, int age, char sex, char *dept, float salary);void ShowEmp(); /顯示雇員信息 ;13class Employee: public Person 保護(hù)繼承(pub

9、lic)保護(hù)繼承方式創(chuàng)建的派生類(lèi)對(duì)基類(lèi)各種成員訪問(wèn)權(quán)限如下 ：基類(lèi)的公有成員和保護(hù)成員都相當(dāng)于派生類(lèi)的保護(hù)成員，派生類(lèi)可以通過(guò)自身的成員函數(shù)或其子類(lèi)的成員函數(shù)訪問(wèn)他們對(duì)于基類(lèi)的私有成員，無(wú)論派生類(lèi)內(nèi)部成員或派生類(lèi)使用者都無(wú)法直接訪問(wèn) 14保護(hù)繼承(public)保護(hù)繼承方式創(chuàng)建的派生類(lèi)對(duì)基類(lèi)各種10.3 派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的一般形式為：派生類(lèi)名：派生類(lèi)名（參數(shù)總表）：基類(lèi)名1（參數(shù)表1），基類(lèi)名n（參數(shù)表n），內(nèi)嵌對(duì)象名1（對(duì)象參數(shù)表1），內(nèi)嵌對(duì)象名m（對(duì)象參數(shù)表m）派生類(lèi)新增加成員的初始化；派生類(lèi)與基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)沒(méi)有什么聯(lián)系，彼此獨(dú)立，派生類(lèi)或基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)只作各自類(lèi)對(duì)

10、象消亡前的善后工作1510.3 派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的一般形式派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)各部分的執(zhí)行次序?yàn)椋?.調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，按它們?cè)谂缮?lèi)定義的先后順序，順序調(diào)用。 2.調(diào)用內(nèi)嵌對(duì)象構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用次序按各個(gè)對(duì)象在派生類(lèi)內(nèi)聲明的順序。3.派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)體中的操作。*在派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)中，只要基類(lèi)不是使用缺省構(gòu)造函數(shù)都要顯式給出基類(lèi)名和參數(shù)表。如果基類(lèi)沒(méi)有定義構(gòu)造函數(shù)，則派生類(lèi)也可以不定義，全部采用系統(tǒng)給定的缺省構(gòu)造函數(shù)。如果基類(lèi)定義了帶有形參表的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，派生類(lèi)就應(yīng)當(dāng)定義構(gòu)造函數(shù)。16派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)各部分的執(zhí)行次序?yàn)椋?.調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，按它例10-3 派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

11、的執(zhí)行 #include #include class Person char Name10; intAge;public:Person(char* name,int age) strcpy(Name, name);Age = age;coutconstructor of personNameendl; Person() coutdeconstrutor of personNameendl;17例10-3 派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行 #includeclass Employee : public Personchar Dept20;PersonWang;public:Employee(ch

12、ar *name, int age, char *dept, char *name1, int age1): Person(name,age) , Wang(name1,age1)strcpy(Dept, dept);coutconstructor of Employeeendl;Employee() coutdeconstrucor of Employeeendl; ;18class Employee : public Personint main() Employee emp(張弓長(zhǎng),40,人事處,李木子,36);return 0;19int main()19派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行次序首先，

13、調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序按照它們被繼承時(shí)聲明的基類(lèi)名順序執(zhí)行。其次，調(diào)用內(nèi)嵌對(duì)象構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用次序按各個(gè)對(duì)象在派生類(lèi)內(nèi)聲明的順序。最后，執(zhí)行派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)體中的內(nèi)容。 20派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行次序首先，調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序按照析構(gòu)函數(shù) 派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行過(guò)程恰與構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行過(guò)程相反。首先執(zhí)行派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)然后執(zhí)行內(nèi)嵌對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)最后執(zhí)行基類(lèi)析構(gòu)函數(shù) 21析構(gòu)函數(shù) 派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行過(guò)程恰與構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行過(guò)程相反。2自學(xué)內(nèi)容接口與實(shí)現(xiàn)方法的分離顯式訪問(wèn)基類(lèi)成員this指針22自學(xué)內(nèi)容接口與實(shí)現(xiàn)方法的分離22程序設(shè)計(jì)舉例例10-6 一個(gè)基類(lèi)及其兩個(gè)派生類(lèi)例10-7 多重繼承，從多個(gè)基類(lèi)派生出來(lái)的類(lèi)class Derived : public Base1, public Base2double real; public:Derived( int, char, double );double getReal() const;void Output(); 23程序設(shè)計(jì)舉例例10-6 一個(gè)基類(lèi)及其兩個(gè)派生類(lèi)23編程實(shí)例：棋子類(lèi)class ChineseStone : public Stonechar strType10;/ 棋子類(lèi)型intR;/ 棋子半徑public:ChineseSt