c++教学讲解课件第7章.ppt
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1、1第七章第七章 继承与派生继承与派生清华大学清华大学 郑郑 莉莉C+语言程序设计C+语言程序设计清华大学 郑莉2本章主要内容本章主要内容l类的继承类的继承l类成员的访问控制类成员的访问控制l单继承与多继承单继承与多继承l派生类的构造、析构函数派生类的构造、析构函数l类成员的标识与访问类成员的标识与访问l深度探索深度探索C+语言程序设计清华大学 郑莉3类的继承与派生类的继承与派生l保持已有类的特性而构造新类的过程保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承。称为继承。l在已有类的基础上新增自己的特性而在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程称为派生。产生新类的过程称为派生。l被继承的已有类称为
2、基类(或父类)。被继承的已有类称为基类(或父类)。l派生出的新类称为派生类。派生出的新类称为派生类。C+语言程序设计清华大学 郑莉4继承与派生问题举例继承与派生问题举例工具车轿车面包车小汽车卡车旅行车汽车汽车交通工具交通工具类的继承与派生C+语言程序设计清华大学 郑莉5继承与派生问题举例继承与派生问题举例猴子猴子狮子虎猎豹猫猫鸟鸟动物动物类的继承与派生猫科猫科C+语言程序设计清华大学 郑莉6继承与派生问题举例继承与派生问题举例圆圆矩形矩形几何形状几何形状类的继承与派生C+语言程序设计清华大学 郑莉7继承与派生问题举例继承与派生问题举例兼职技术人员销售经理管理人员销售人员雇员类的继承与派生C+语
3、言程序设计清华大学 郑莉8继承与派生的目的继承与派生的目的l继承的目的:实现代码重用。继承的目的:实现代码重用。l派生的目的:当新的问题出现,原有派生的目的:当新的问题出现,原有程序无法解决(或不能完全解决)时,程序无法解决(或不能完全解决)时,需要对原有程序进行改造。需要对原有程序进行改造。类的继承与派生C+语言程序设计清华大学 郑莉9派生类的声明派生类的声明class 派生类名:派生类名:继承方式继承方式 基类名基类名 成员声明;成员声明;类的继承与派生C+语言程序设计清华大学 郑莉10继承方式继承方式l不同继承方式的影响主要体现在:不同继承方式的影响主要体现在:派生类成员成员对基类成员的
4、访问权限通过派生类对象对象对基类成员的访问权限l三种继承方式三种继承方式 公有继承 私有继承 保护继承类成员的访问控制C+语言程序设计清华大学 郑莉11公有继承公有继承(public)l基类的基类的public和和protected成员的访问成员的访问属性在派生类中属性在派生类中保持不变保持不变,但,但基类的基类的private成员成员不可不可直接直接访问访问。l派生类中的成员函数可以直接访问基类派生类中的成员函数可以直接访问基类中的中的public和和protected成员,但不能成员,但不能直接访问基类的直接访问基类的private成员。成员。l通过派生类的对象只能访问基类的通过派生类的对
5、象只能访问基类的public成员。成员。类成员的访问控制C+语言程序设计清华大学 郑莉12例例7-1 公有继承举例公有继承举例class Point class Point/基类基类PointPoint类的定义类的定义public:public:/公有函数成员公有函数成员void void initPointinitPoint(float x=0,float y(float x=0,float y=0)this-x=x;this-y=y;=0)this-x=x;this-y=y;void move(float void move(float offXoffX,float,float offYo
6、ffY)x+=x+=offXoffX;y+=;y+=offYoffY;float float getXgetX()const return x;()const return x;float float getYgetY()const return y;()const return y;private:private:/私有数据成员私有数据成员float x,y;float x,y;类成员的访问控制class Rectangle:public Point/class Rectangle:public Point/派生类定义部分派生类定义部分public:public:/新增公有函数成员新增公有函
7、数成员void initRectangle(float x,float y,float w,void initRectangle(float x,float y,float w,float h)float h)initPointinitPoint(x,y);(x,y);/调用基类公有成员函数调用基类公有成员函数this-w=w;this-w=w;this-h=h;this-h=h;float getH()const return h;float getH()const return h;float getW()const return w;float getW()const return w;
8、private:private:/新增私有数据成员新增私有数据成员float w,h;float w,h;13#include#include#include#include using namespace std;using namespace std;intint main()main()Rectangle Rectangle rectrect;/定义定义RectangleRectangle类的对象类的对象/设置矩形的数据设置矩形的数据rect.rect.initRectangleinitRectangle(2,3,20,10);(2,3,20,10);rect.rect.movemove
9、(3,2);(3,2);/移动矩形位置移动矩形位置coutcout The data of The data of rectrect(x,y,w,hx,y,w,h):):endlendl;/输出矩形的特征参数输出矩形的特征参数coutcout rect.getXrect.getX(),(),rect.getYrect.getY(),(),rect.getWrect.getW(),(),rect.getHrect.getH()()w=w;this-w=w;this-h=h;this-h=h;void move(float void move(float offXoffX,float,float
10、offYoffY)Point:move(Point:move(offXoffX,offYoffY););float float getXgetX()const ()const return Point:return Point:getXgetX();();float float getYgetY()const ()const return Point:return Point:getYgetY();();float float getHgetH()const return h;()const return h;float float getWgetW()const return w;()con
11、st return w;private:private:/新增私有数据成员新增私有数据成员float w,h;float w,h;类成员的访问控制#include#include#include#include using namespace std;using namespace std;intint main()main()Rectangle Rectangle rectrect;/定义定义RectangleRectangle类的对象类的对象rect.rect.initRectangleinitRectangle(2,3,20,10);(2,3,20,10);/设置矩形的数据设置矩形的数据
12、rect.rect.movemove(3,2);(3,2);/移动矩形位置移动矩形位置coutcout The data of The data of rectrect(x,y,w,hx,y,w,h):):endlendl;coutcout rect.rect.getXgetX(),(),/输出矩形的特征参数输出矩形的特征参数 rect.rect.getYgetY(),(),rect.rect.getWgetW(),(),rect.rect.getHgetH()()endlendl;return 0;return 0;17C+语言程序设计清华大学 郑莉18保护继承保护继承(protected)
13、l基类的基类的public和和protected成员都以成员都以protected身份出现身份出现在派生类中,但在派生类中,但基类的基类的private成员成员不可直接访问不可直接访问。l派生类中的成员函数可以直接访问基派生类中的成员函数可以直接访问基类中的类中的public和和protected成员,但成员,但不能直接访问基类的不能直接访问基类的private成员。成员。l通过派生类的对象不能直接访问基类通过派生类的对象不能直接访问基类中的任何成员中的任何成员类成员的访问控制C+语言程序设计清华大学 郑莉19protected 成员的特点与作用成员的特点与作用l对建立其所在类对象的模块来说,
14、它对建立其所在类对象的模块来说,它与与 private 成员的性质相同。成员的性质相同。l对于其派生类来说,它与对于其派生类来说,它与 public 成成员的性质相同。员的性质相同。l既实现了数据隐藏,又方便继承,实既实现了数据隐藏,又方便继承,实现代码重用。现代码重用。类成员的访问控制C+语言程序设计清华大学 郑莉20例例7-3 protected 成员举例成员举例class A class A protected:protected:intint x;x;intint main()main()A A a a;a.xa.x=5;/=5;/错误错误 类成员的访问控制class A class
15、A protected:protected:intint x;x;class B:public Aclass B:public Apublic:public:void function();void function();void B:function()void B:function()x=5;/x=5;/正确正确 21C+语言程序设计清华大学 郑莉22类型兼容规则类型兼容规则l一个公有派生类的对象在使用上可以一个公有派生类的对象在使用上可以被当作基类的对象,反之则禁止。具被当作基类的对象,反之则禁止。具体表现在:体表现在:派生类的对象可以隐含转换为基类对象。派生类的对象可以初始化基类的引用
16、。派生类的指针可以隐含转换为基类的指针。l通过基类对象名、指针只能使用从基通过基类对象名、指针只能使用从基类继承的成员类继承的成员类型兼容C+语言程序设计清华大学 郑莉23例例7-4 类型兼容规则举例类型兼容规则举例#include#include using namespace std;using namespace std;class Base1 /class Base1 /基类基类Base1Base1定义定义public:public:void display()const void display()const coutcout Base1:display()Base1:display
17、()endlendl;类型兼容class Base2:public Base1 /class Base2:public Base1 /公有派生类公有派生类Base2Base2定义定义public:public:void display()const void display()const coutcout Base2:display()Base2:display()endlendl;class Derived:public Base2 /class Derived:public Base2 /公有派生类公有派生类DerivedDerived定义定义public:public:void disp
18、lay()const void display()const coutcout Derived:display()Derived:display()display();-display();/对象指针对象指针-成员名成员名 24intint main()main()/主函数主函数Base1 Base1 base1base1;/声明声明Base1Base1类对象类对象Base2 Base2 base2base2;/声明声明Base2Base2类对象类对象Derived Derived derivedderived;/声明声明DerivedDerived类对象类对象/用用Base1Base1对象的
19、指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&base1);fun(&base1);/用用Base2Base2对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&base2);fun(&base2);/用用DerivedDerived对象的指针调用对象的指针调用funfun函数函数fun(&derived);fun(&derived);return 0;return 0;运行结果:B1:display()B1:display()B1:display()25C+语言程序设计清华大学 郑莉26基类与派生类的对应关系基类与派生类的对应关系l单继承单继承 派生类只从一个基类派生。l多继承多
20、继承 派生类从多个基类派生。l多重派生多重派生 由一个基类派生出多个不同的派生类。l多层派生多层派生 派生类又作为基类,继续派生新的类。单继承与多继承C+语言程序设计清华大学 郑莉27多继承时派生类的声明多继承时派生类的声明class 派生类名:继承方式派生类名:继承方式1 基类名基类名1,继承方式继承方式2 基类名基类名2,.成员声明;成员声明;注意:每一个注意:每一个“继承方式继承方式”,只用于限制,只用于限制对紧随其后之基类的继承。对紧随其后之基类的继承。单继承与多继承C+语言程序设计清华大学 郑莉28多继承举例多继承举例class A class A public:public:voi
21、d void setAsetA(intint););void void showAshowA()const;()const;private:private:intint a;a;class B class B public:public:void void setBsetB(intint););void void showBshowB()const;()const;private:private:intint b;b;class C:public A,class C:public A,private B private B public:public:void void setCsetC(in
22、tint,intint,intint););void void showCshowC()const;()const;private const:private const:intint c;c;单继承与多继承void A:void A:setAsetA(intint x)x)a=x;a=x;void B:void B:setBsetB(intint x)x)b=x;b=x;void C:void C:setCsetC(intint x,x,intint y,y,intint z)z)/派生类成员直接访问基类的派生类成员直接访问基类的/公有成员公有成员setAsetA(x)(x);setBset
23、B(y)(y);c=z;c=z;/其他函数实现略其他函数实现略intint main()main()C C objobj;obj.setAobj.setA(5);(5);obj.showAobj.showA();();obj.setCobj.setC(6,7,9);(6,7,9);obj.showCobj.showC();();/obj.setBobj.setB(6);(6);错误错误/obj.showBobj.showB();();错误错误return 0;return 0;29C+语言程序设计清华大学 郑莉30继承时的构造函数继承时的构造函数l基类的构造函数不被继承,派生类中基类的构造函数
24、不被继承,派生类中需要声明自己的构造函数。需要声明自己的构造函数。l定义构造函数时,只需要对本类中新定义构造函数时,只需要对本类中新增成员进行初始化,对继承来的基类增成员进行初始化,对继承来的基类成员的初始化,自动调用基类构造函成员的初始化,自动调用基类构造函数完成。数完成。l派生类的构造函数需要给基类的构造派生类的构造函数需要给基类的构造函数传递参数函数传递参数派生类的构造、析构函数C+语言程序设计清华大学 郑莉31单一继承时的构造函数单一继承时的构造函数派生类名派生类名:派生类名派生类名(基类所需的形参,基类所需的形参,本类成员所需的形参本类成员所需的形参):基类名基类名(参数表参数表)本
25、类成员初始化赋值语句;本类成员初始化赋值语句;派生类的构造、析构函数C+语言程序设计清华大学 郑莉32单一继承时的构造函数举例单一继承时的构造函数举例#include#include using using namecpacenamecpace std;std;class B class B public:public:B();B();B(B(intint i i););B();B();void print()const;void print()const;private:private:intint b;b;派生类的构造、析构函数B:B()B:B()b=0;b=0;coutcout Bs d
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