C++程式設計學習筆記 複習/拾遺 8
繼承的應用
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
void f(int i)
{ cout<<i<<endl; }
void g()
{ cout<<"A\n"; }
};
class B:private A { public: void h() { cout<<"B\n"; } A::f; //A::f; 該語句的含義是將類A 中的公有成員f() 從私有繼承方式的派生類B 中申明為公有的 };
程式中A::f; 的含義是將類A 中的公有成員f() 從私有繼承方式的派生類B 中申明為公有的,B 的派生類物件可以訪問成員f()。因此在main()中,語句b.f(10); 是正確的。該語句稱為訪問申明,它是私有繼承方式中的一種呼叫機制,即在私有繼承方式下,用於恢復名字的訪問許可權。
int main()
{
B b;
b.f(10);//true
b.g(); //error
b.h();//true
return 0;
}
語句b.g(); 是錯誤訪問,有編譯錯。若註釋該語句,執行結果為:10 B 將class B:private A 改為class B:public A,則無編譯錯,原程式輸出為:10 A B
Dog類(派生類)從Ammal類(基類)派生的過程:
- 吸收基類成員:繼承後,派生類繼承基類的除了建構函式和解構函式之外的成員。本例中Dog類繼承了基類的Mammal類中的GetAge()、GetWeight()、SetAge()、SetWeight()、Speak()、itsAge、itsWeight;
- 改造基類成員:當派生類的同名屬性和行為具有和基類不同的特徵時,就要在派生類中重新宣告或者定義,賦予新的含義,從而完成對基類成員的改造。這樣就隱藏了基類中的同名成員(同名重寫/覆蓋規則)。本例中Dog類與Speak()函式進行改造,因為並不是所有動物都有共同語言。
- 新增新成員:派生類中新增新成員使得派生類在功能上有所擴充套件。本例中Dog類添加了新的類成員itsColor、GetColor()、SetColor( ),從而實現了派生類Dog在功能上的擴充套件。
基於專案的多檔案管理
//Ammal.h
#include <iostream>
using namespace std;
enum MyColor{BLACK, WHITE};
class Mammal
{
public:
Mammal();
~ Mammal();
Mammal(int age, int weight):itsAge(age),itsWeight(weight){}
int GetAge(){return itsAge;}
int GetWeight(){return itsWeight;}
void SetAge(int age){itsAge = age;}
void SetWeight(int weight){itsWeight = weight;}
void Speak(){cout<<"Mammal language!"<<endl;}
protected:
int itsAge; //年齡
int itsWeight; //體重
};
//Ammal.cpp檔案中
#include "Ammal.h"
Mammal::Mammal()
{
}
Mammal::~Mammal()
{
}
//Dog.h
#include "Ammal.h"
class Dog : public Mammal
//公有繼承方式
{
public:
Dog();
~Dog();
MyColor GetColor(){return itsColor;}
void SetColor(MyColor color){itsColor = color;}
void Speak(){cout<<"Dog language!"<<endl;}
protected:
MyColor itsColor;
};
//Dog.cpp
#include "Dog.h"
Dog::Dog()
{
}
Dog::~Dog()
{
}
//main.cpp
#include "Dog.h"
int main()
{
Dog dog;
dog.SetAge(25);
dog.SetWeight(50);
dog.SetColor(WHITE);
cout<<"Ddog age = "<<dog.GetAge()<<endl;
cout<<"Dog weight = "<<dog.GetWeight()<<endl;
cout<<"Dog color = "<<dog.GetColor()<<endl;
dog.Speak();
return 0;
};
執行結果:
Dog age = 25
Dog weight = 50
Dog color = 1
Dog language!
管理步驟
- 建立一個控制檯型別的專案L9.3,帶一個main.cpp檔案,其內容是main函式
- 在L9.3專案中為Mammal類建立2個檔案(Ammal.h和Ammal.cpp檔案),為Dog類建立2個檔案(Dog.h和Dog.cpp檔案)
在專案名L9.3,右鍵單擊選擇新建檔案,新增新檔案,如圖:
檔案->新建->新建一個類,如圖:
系統自動加了框架程式碼
- 輸入基類名Mammal
- 勾選建構函式與解構函式
- 預設檔名Mammal.cpp及
Mammal.h
- 輸入子類名
- 勾選從其它類繼承
- 選擇繼承方式
- 輸入父類名
賦值相容規則(向上轉型)
一個公有派生類的物件在使用上可以被當作基類的物件,反之則禁止。具體表現在:
- 派生類的物件可以被賦值給基類物件。
- 派生類的物件可以初始化基類的引用。
- 指向基類的指標也可以指向派生類,即一個公有派生類物件的指標值可以賦值給(或初始化)一個基類指標。
- 利用這樣的指標或引用,只能訪問派生類物件中從基類繼承過來的成員,無法訪問派生類的自有成員。
注意:派生類的拷貝建構函式如果要重新定義,其引數只有一個,即派生類物件引用,根據賦值相容規則,派生類物件可以用來初始化基類的拷貝建構函式的基類物件引用。
在C++中,這與Java不同,Java系統會自動呼叫子類中的方法。因為Java中預設是虛擬函式,動態繫結機制能識別出物件轉型前的型別。而C++中虛擬函式必須加virtual。所以Java中沒有賦值相容規則。
例9.4:賦值相容示例,要求用類的公有繼承方法輸出圓資訊,包括半徑和圓心。
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{protected:
double x,y;
public:
Point(double a=0,double b=0)
{x=a;y=b; }
void Show()
{cout<<x<<","<<y<<endl; }
};
class Circle:public Point
{
public:
Circle(double a=0,double b=0,double c=0):Point(a,b)
{ r=c; }
void Show();
private:
double r;
};
void Circle::Show()
{ cout<<"半徑="<<r<<endl<<"圓心=";
cout<<x<<","<<y<<endl;//等價於p.Show();
}
int main()
{
Circle c1(100,100,10);//定義派生類物件
Point p1=c1,*p2=&c1,&p3=c1;//基類物件、物件指標和物件引用
p1.Show();
p2->Show();//賦值相容規則
p3.Show();
return 0;
}
執行結果:100,100
100,100
100,100
組合與繼承的比較
- “包含 has-a”關係用組合來表達
- “屬於is-a”關係用繼承來表達
- 在更多的時候,組合關係比繼承更能使系統具有高度的靈活性,可維護行,並且提高系統的可重用性。
許多時候都要求將組合與繼承兩種技術結合起來使用,建立一個更復雜的類。
圓類設計與分析-平臺9.9題
設有一個Point類,有資料成員x和y。另有一個Color類,有資料成員a。
要求從Point類公有派生出Circle類,增加了資料成員r和顏色物件p,這3個類都定義了Show函式輸出其資料資訊。要求Circle類的定義採用組合與繼承技術結合。
#include <iostream>
using namespace std;
enum MyColor{BLACK, WHITE,RED,YELLOW,GREEN};
class Point
{protected:
double x,y;
public:
Point(double a,double b)
{x=a;y=b;
cout<<"呼叫Point類帶參建構函式"<<endl;
}
Point()
{x=0;y=0;
cout<<"呼叫Point類無參建構函式"<<endl;
}
void Show()
{ cout<<x<<","<<y; }
};
class Color
{
protected:
MyColor a;
public:
Color(MyColor b)
{a=b;
cout<<"呼叫Color類帶參建構函式"<<endl;
}
Color()
{a=BLACK;
cout<<"呼叫Color類無參建構函式"<<endl;
}
Color(Color &r)
{a=r.a;
cout<<"呼叫Color類拷貝建構函式"<<endl;
}
void Show()
{
cout<<"顏色=";
switch (a)
{
case 0:cout<<"BLACK"<<endl;break;
case 1:cout<<"WHITE"<<endl;break;
case 2:cout<<"RED"<<endl;break;
case 3:cout<<"YELLOW"<<endl;break;
case 4:cout<<"GREEN"<<endl;break;
default:cout<<"QITA"<<endl;
}
}
};
class Circle:public Point
{
public:
Circle(double a,double b,double c,Color &d):Point(a,b),p(d)
{ r=c; }
void Show();
private:
double r;
Color p;
};
void Circle::Show()
{
cout<<"半徑="<<r<<endl<<"圓心=("<<x<<","<<y<<")"<<endl;
p.Show();
}
int main()
{
Color b(RED);
Circle c1(100,100,10,b);//定義圓物件
c1.Show();//呼叫成員函式
return 0;
}
//組合和繼承結合時,先呼叫基類建構函式,再呼叫組合物件的建構函式,最後呼叫派生類的建構函式。
執行結果:
呼叫Color類帶參建構函式
呼叫Point類帶參建構函式
呼叫Color類拷貝建構函式
半徑=10
圓心=(100,100)
顏色=RED
基類的成員函式在派生類中過載
例9.6 基類的成員函式在派生類中過載示例1
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{ int a;
public:
void fn()
{a=0;
cout<<"A::"<<a<<endl;
}
void fn(int a)
{this->a=a;
cout<<"A::"<<a<<endl;
}
};
class B : public A
{
int b;
};
int main()
{ B b; //B類沒有對fn函式進行同名覆蓋
b.fn(3);
b.fn();
return 0;
}
結果:
A::3
A::0
例9.7:基類的成員函式在派生類中過載示例2-在例9.6基礎上改
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{ int a;
public:
void fn()
{cout<<"A::0"<<endl;}
void fn(int a)
{this->a=a;
cout<<"A::"<<a<<endl;}
};
class B : public A
{
public:
void fn(int a) //B類對fn函式進行同名覆蓋
{cout<<"B::"<<a<<endl;}
};
int main()
{ B b;
b.fn(3);
b.fn();
return 0;
}
結果:
錯誤資訊:no matching function for call to 'B::fn()'
例9.8:基類的成員函式在派生類中過載示例2修改
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{ int a;
public:
void fn()
{cout<<"A::0"<<endl;}
void fn(int a)
{this->a=a;
cout<<"A::"<<a<<endl;}
};
class B : public A
{
public:
void fn(int a) //同名覆蓋
{cout<<"B::"<<a<<endl;}
void fn() //同名覆蓋
{A::fn();//用類名::,將隱藏的A類函式呼叫
}
};
int main()
{ B b;
b.fn(3);//同名覆蓋,呼叫B類重寫的函式
b.A::fn(3);//用類名::,將隱藏的A類函式呼叫
b.fn();//同名覆蓋,間接呼叫隱藏的A類函式
return 0;
}
當派生類寫一個和基類同名(無論引數列表相同或不相同)的函式時,此時發生的動作叫“覆蓋”。覆蓋的意思,就是基類的同名函式,在派生類內,將變得無法直接呼叫(但可以間接呼叫)。
要訪問A的過載函式,一種方式是直接用基類名::函式,可以將隱藏的基類函式呼叫,比如:b.A::fn(3); 還有一種方法是間接呼叫,在派生類中再寫一個同名函式,裡面程式碼用基類名::函式間接呼叫,比如:b.fn();。
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