第五章面向对象

本章主要内容

5.1 基类和派生类 5.2 单继承 5.3 多继承

5.4 虚基类
5.1 基类和派生类
1、基类与派生类
基类(父类)：已存在的用来生成新类的类；
派生类(子类)：由已存在的类派生出的新类；
2、单继承与多继承
单继承：从一个基类派生的继承；
多继承：从多个基类派生的继承；
基类
A
派生类
5.1.3 基类与派生类的关系
1、派生类是基类的具体化 基类是对若干个派生类的抽象，而派生类是基类 的具体化；基类抽取了它的派生类的公共特征，而派 生类通过增加行为将抽象类变为某种有用的类型。 2、派生类是基类定义的延续 3、派生类是基类的组合 派生类将其自身与基类区别开来的方法是添加 数据成员和成员函数；
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
} void Location::Move(int xOff,int yOff) { X+=xOff; Y+=yOff; } 公有继承 class Rectangle:public Location { public: void InitR(int x,int y,int w,int h); int GetH() {return H;} int GetW() {return W;} private: int H,W; }; void Rectangle::InitR(int x,int y,int w,int h)
若继承方式为private，Move(3,2)仍然错误。 原因：由于类Rectangle对类Location是私有继承，而类V 对类Rectangle是直接继承，直接继承时不考虑继承方式， 因此在类V内不可以访问基类Location的公有成员;
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
class A { protected: int X; }; void main() { A a; a.X=5; } 错误，水平访问时 保护成员相当于 私有成员 class B:public A { public: void Function(); }; void B::Function() { X=5; } 正确，垂直访问时 保护成员相当于 公有成员
基类特性
Public Protected Private Public Protected Private Public Protected Private
表：不同继承方式的基类和派生类特性 继承方式
公有继承
派生类特性
Public Protected 不可访问 Private Private 不可访问 Protected Protected 不可访问
B
单 继 承
A C
B
多 继 承
5.1.1 派生类的定义格式
1、单继承
class <派生类名>:<继承方式> <基类名> { <派生类新定义成员> };
2、多继承
class <派生类名>:<继承方式1> <基类名1>, <继承方式2> <基类名2>... { <派生类新定义成员> };
5.1.1 派生类的定义格式(续)
私有继承的特点是基类的公有成员和保护成员都作 为派生类的私有成员，并且不能被这个派生类的子类所 访问。
3.保护继承(protected)
保护继承的特点是基类的所有公有成员和保护成员 都成为派生类的保护成员，并且只能被它的派生类成员 函数或友元访问，基类的私有成员仍然是私有的。
5.1.2
派生类的三种继承方式(续)
5.1.2
总结：
派生类的三种继承方式(续)
（1）在公有继承时，派生类的对象可以访问基类中 的公有成员；派生类的成员函数可以访问基类中的 公有成员和保护成员。这里，一定要区分清楚派生
类的对象和派生类中的成员函数对基类的访问是不 同的。
（2）在私有继承时，派生类的对象不可以访问基类 中的所有成员；派生类的成员函数可以访问基类中 的公有成员和保护成员。 （3）保护继承方式与私有继承方式的情况相同。两 者的区别在于对派生类的派生类而言，对基类成员 有不同的可见性。
5.1.2
说明：
派生类的三种继承方式(续)
•私有成员不参与继承的访问控制； •基类实例(J)：与继承方式无关，遵循访问控制 权限的定义； •直接继承(P)：可以访问基类中的公有成员和保 护成员，但成员的权限随继承方式而改变；
5.1.2
派生类的三种继承方式(续)
•水平访问(H)=P+J； •垂直访问(V)=P+P； •保护成员：在垂直访问(V)时相当于公有成员， 在水平访问(H)时相当于私有成员； •保护继承：在垂直访问(V)时相当于公有继承， 在水平访问(H)时相当于私有继承；
若继承方式为private，Move(3,2)仍然正确。 原因：由于类Rectangle对类Location是公有继承，而类V 对类Rectangle是直接继承，直接继承时不考虑继承方式， 因此在类V内可以访问基类Location的公有成员;
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
私有继承 class Rectangle:private Location { public: void InitR(int x,int y,int w,int h); int GetH() {return H;} int GetW() {return W;} private: int W,H; }; void Rectangle::InitR(int x,int y,int w,int h) { InitL(x,y); 直接继承，正确 W=w; H=h; }
第五章
继承性和派生性
继承性
继承性（inheritance）是面向对象程序设 计中最重要的机制。这种机制改变了过去传统 的非面向对象程序设计中那种对不再适合要求 的用户定义数据类型进行改写甚至重写的方法， 克服了传统程序设计方法对编写出来的程序无 法重复使用而造成资源浪费的缺点。
继承性
C++通过一种被称为 类派生 （class derivation）的机制来支持继 承。被继承的类为基类（base class）， 而新的类为派生类（derived class）。 我们把基类和派生类实例的集合称 作类继承层次结构（hierarchy）。
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
#include <iostream.h> void main() { 错误 水平访问 Rectangle rect; rect.InitR(2,3,20,10); rect.Move(3,2); cout<<rect.GetX()<<", "<<rect.GetY()<<", " <<rect.GetH()<<", "<<rect.GetW()<<endl; } //修改 class Rectangle:private Location { public: void InitR(int x,int y,int w,int h); void Move(int xOff,int yOff)
私有继承 J P H V 保护继承 J P H V
表：继承对基类成员的访问能力
公有继承 J P H V 私有 成员 公有 成员 保护 成员
√ √ √ √ √(私) √(保) √ √ √ √ √ √ (私) √ √
5.2.1 成员访问权限的控制(续)
protected: int j2; private: int i2; }; class C:public B { public: void f3(); }; 回答下列问题，并说明原因。
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
{
InitL(x,y); W=w; H=h;
} #include <iostream.h> void main() { 水平访问 Rectangle rect; rect.InitR(2,3,20,10); rect.Move(3,2); cout<<rect.GetX()<<“, "<<rect.GetY()<<", " <<rect.GetH()<<", "<<rect.GetW()<<endl; } 输出： 5,5,10,20
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
{ Location::Move(xOff,yOff); } int GetX() {return Location::GetX();} int GetY() {return Location::GetY();} int GetH() {return H;} int GetW() {return W;} 通过成员名限定符(::) private: 指明调用基类中的成员 int W,H; }; void Rectangle::InitR(int x,int y,int w,int h) { InitL(x,y); W=w; H=h; }
继承性
通过继承机制，可以利用已有的数据类型 来定义新的数据类型。所定义的新的数据类型 不仅拥有新定义的成员，而且还同时拥有旧的 成员。我们称已存在的用来派生新类的类为基 类，又称为父类。由已存在的类派生出的新类 称为派生类，又称为子类。 在 C++ 语言中，一个派生类可以从一个 基类派生，也可以从多个基类派生。从一个基 类派生的继承称为单继承；从多个基类派生的 继承称为多继承。
5.1.2 派生类的三种继承方式(续)
例5.1：分析下列程序中的访问权限。 class Location { public: void InitL(int xx,int yy); void Move(int xOff,int yOff); int GetX() {return X;} int GetY() {return Y;} private: int X,Y; }; void Location::InitL(int xx,int yy) { X=xx; Y=yy;