• C++之继承、派生

    目录

    1.继承的概念与定义

    2.层次概念是计算机的重要概念:

    3.私有的能被继承，不能被访问

     4.继承的三步骤

    1.继承语法

    2.继承例子

    5.有继承和组合的构造顺序---内存布局

    6.继承之下的赋值运算符重载

    1.基础知识

     2.Person、Student例子

    7.一个类被多个类继承

    1.继承的概念与定义

    继承和派生:（继承和派生一体两面）

    继承（inheritance）机制：是类型层次结构设计中实现代码的复用重要手段。

    class 子类： 继承权限 基类
     {
    }；
    继承：
    * 1.一个类自动拥有了来自另外一个类的属性和方法
    * 2.一个类是一个类
    * 层次关系-继承、派生

    继承：
    1、基类的处理构造和析构之外，其他的全盘继承
    2、是否能被子类的成员函数访问
    3、是否能被外界访问

    基类的权限        public           protected         private——继承权限

     public               public            protected         private
     protected         protected      protected          private
     private             不可访问       不可访问          不可访问

    派生：保持原有类特性的基础上进行扩展，增加新属性和新方法，从而产生新的类型。

    在面向对象程序设计中，继承和派生是构造出新类型的过程。呈现类型设计的层次结构，体现了程 序设计人员对现实世界由简单到复杂的认识过程。

    2.层次概念是计算机的重要概念:

    C++ 通过类派生（ class derivation）的机制来支持继承。被继承的类称为基类（base class）或超 类（superclass），新产生的类为派生类（derived class）或子类（subclass）。基类和派生类的集合 称作类继承层次结构（hierarchy）。

    由基类派生出，派生类的设计形式为：

    1. class 派生类名：访问限定符 基类名
    2. {
    3. private:
    4. 	成员表1; //派生类增加或替代的私有成员
    5. public:
    6. 	成员表2; //派生类增加或替代的公有成员
    7. protected:
    8. 	成员表3; //派生类增加或替代的保护成员
    9. };//分号不可少

    3.私有的能被继承，不能被访问

    1.  
    2. class A
    3. {
    4. public:
    5. 	int m_i;
    6. 	void print()
    7. 	{
    8. 		cout << "A::print" << endl;
    9. 	}
    10. protected:
    11. 	int m_j;
    12. private:
    13. 	int m_k;
    14. };
    15. class B :public A
    16. {
    17. 	void set()
    18. 	{
    19. 		m_i = 10;
    20. 		m_j = 30;
    21. 		//m_k = 15;
    22. 	}
    23. };
    24. class C :protected A
    25. {
    26. 	void set()
    27. 	{
    28. 		m_i = 10;
    29. 		m_j = 30;
    30. 		//m_k = 15;
    31. 	}
    32. };
    33. class D :private A
    34. {
    35. 	void fn()
    36. 	{
    37. 		m_i = 10;
    38. 		m_j = 30;
    39. 		//m_k = 15;
    40. 	}
    41. };
    42. class CC :protected C
    43. {
    44. public:
    45. 	void ff()
    46. 	{
    47. 		m_i = 12;
    48. 		m_j = 23;
    49. 		//m_k = 15;
    50. 	}
    51. };
    52. class DD :public D
    53. {
    54. public:
    55. 	void ff()
    56. 	{
    57. 		
    58. 		//m_i = 12;
    59. 		//m_j = 23;
    60. 		//m_k = 15;
    61. 	}
    62. };
    63.  
    64. //如果是私有继承，只能继承，不能使用
    65. //继承除了构造和析构全盘接收
    66. void main()
    67. {
    68. 	cout << sizeof(B) << endl;
    69. 	B b;
    70. 	b.print();
    71. 	b.m_i = 12;
    72. 	//b.m_j = 23;
    73. 	//b.m_k = 34;
    74. 	C c;
    75. 	//c将属性m_i变成protected
    76. 	c.m_i = 12;
    77. 	c.m_j = 23;
    78. 	c.m_k = 34;}

    class B :public  A//如果没有说明，默认私有继承
     //m_k = 15;//私有的能被继承，不能被访问
    class DD :public D
    {
    public:
        void ff()
        {
            //在上一次继承被私有化了，不能再继承、访问
            //m_i = 12;
            //m_j = 23;
            //m_k = 15;
        }
    };
    //b.m_j = 23;//保护的在外界不能使用
    C c;
    //c将属性m_i变成protected
    c.m_k = 34;//将C被保护继承

     4.继承的三步骤

    * 1.除了构造和析构全盘接收
    * 2.改写
    * 3.添加子类特有的

    1.继承语法

    class 派生类名:［继承方式］ 基类名{ 派生类新增加的成员 };

    代码如下：

    1.  
    2. class A
    3. {
    4. public:
    5. 	A()
    6. 	{
    7. 		cout << "A" << endl;
    8. 	}
    9. 	void print()
    10. 	{
    11. 		cout << "A::print" << endl;
    12. 	}
    13. 	~A()
    14. 	{
    15. 		cout << "~A" << endl;
    16. 	}
    17. private:
    18. 	int m_i;
    19.  
    20. };
    21. class B : public A
    22. {
    23. public:
    24. 	B()
    25. 	{
    26. 		cout << "B" << endl;
    27. 	}
    28. 	~B()
    29. 	{
    30. 		cout << "~B" << endl;
    31. 	}
    32. private:
    33. 	int m_j;
    34. };
    35. void main()
    36. {
    37. 	B b;
    38. }

     

     因为子类继承父类的时候，先运行父类构造函数；具体的说就是运行父类时就会先“调用”父类的构造函数，注意“调用”和继承不是一个含义，实质上是“自动运行”。

    2.继承例子

    1.  
    2. class Person
    3. {
    4. public:
    5. 	Person(int num,const char*name,char sex) :m_num(num), m_sex(sex)
    6. 	{
    7. 		m_name = new char[strlen(name) + 1];
    8. 		strcpy_s(m_name, strlen(name) + 1, name);
    9. 	}
    10. 	~Person()
    11. 	{
    12. 		if (m_name != NULL)
    13. 		{
    14. 			delete[]m_name;
    15. 			m_name = NULL;
    16. 		}
    17. 	}
    18. 	Person(const Person& p) :m_num(p.m_num), m_sex(p.m_sex)
    19. 	{
    20. 		m_name = new char[strlen(p.m_name) + 1];
    21. 		strcpy_s(m_name, strlen(p.m_name) + 1, p.m_name);
    22. 	}
    23. 	void Show()
    24. 	{
    25. 		cout << m_num << " " << m_name << " " << m_sex << endl;
    26. 	}
    27. private:
    28. 	int m_num;
    29. 	char* m_name;
    30. 	char m_sex;
    31. };
    32.  
    33. class Student :public Person
    34. {
    35. public:
    36. 	Student(int num, const char* name, char sex, float score)
    37. 		:Person(num,name,sex),m_score(score)
    38. 	{
    39.  
    40. 	}
    41. 	Student(Student& s) :Person(s)
    42. 	{
    43. 		m_score = s.m_score;
    44. 	}
    45. 	void Print()
    46. 	{
    47. 		Show();
    48. 		cout << m_score << endl;
    49. 	}
    50. private:
    51. 	float m_score;
    52. };
    53. void main()
    54. {
    55. 	Student s1(1001, "zhaowawa", 'f', 15);
    56. 	s1.Print();
    57. 	Student s2(s1);
    58. 	s2.Print();
    59. }

     

     Student类公有继承了Person类中的num、name、sex，并且扩展了score。

    5.有继承和组合的构造顺序---内存布局

    * 1.先按照继承顺序调用基类构造
    * 2.按照组合顺序调用组合的构造
    * 3.调用自己的构造

    1. class CPU
    2. {
    3. public:
    4. 	CPU() { cout << "CPU" << endl; }
    5. };
    6. class KB
    7. {
    8. public:
    9. 	KB() { cout << "KB" << endl; }
    10. };
    11. class Mouse
    12. {
    13. public:
    14. 	Mouse() { cout << "Mouse" << endl; }
    15. };
    16. class Computer
    17. {
    18. public:
    19. 	Computer() { cout << "Computer" << endl; }
    20. private:
    21. 	CPU cpu;
    22. 	KB kb;
    23. 	Mouse ms;
    24. }; 
    25. class Touch
    26. {
    27. public:
    28. 	Touch() { cout << "Touch" << endl; }
    29. };
    30. class Laptop :public Computer
    31. {
    32. public:
    33. 	Laptop() { cout << "Laptop" << endl; }
    34. private:
    35. 	Touch tc;
    36. };
    37. void main()
    38. {
    39. 	Laptop lp;
    40. }

    1.调用基类，2.按照组合顺序得到：

    CPU
    KB
    Mouse
    Computer

    3.调用自己的构造

    Touch
    Laptop

    6.继承之下的赋值运算符重载

    1.基础知识

    1.  
    2. class A
    3. {
    4. public:
    5. 	void Print()
    6. 	{
    7. 		cout << "A::Print" << endl;
    8. 	}
    9. protected:
    10. 	int m_i;
    11. };
    12. /*
    13. *隐藏：
    14. */
    15. class B :public A
    16. {
    17. public:
    18. 	//B::Print将A::Print隐藏了
    19. 	void Print()
    20. 	{
    21. 		cout << "B::Print" << endl;
    22. 		cout << m_i << " " << A::m_i << endl;
    23. 	}
    24. 	void set()
    25. 	{
    26. 		m_i = 10;
    27. 		A::m_i = 20;
    28. 	}
    29. protected:
    30. 	int m_i;
    31. };
    32.  
    33. void main()
    34. {
    35. 	A a;
    36. 	B b;
    37. 	a.Print();
    38. 	b.set();
    39. 	b.A::Print();
    40. 	b.Print();
    41. 	cout << sizeof(A) << endl;//4
    42. 	cout << sizeof(B) << endl;//8
    43. }

    //B::Print将A::Print隐藏了

    A::Print      a.Print();
    A::Print      b.A::Print();//B调用A::Print
    B::Print      b.Print();
    10 20         b.set();、b.Print();
    4                int m_i;的大小
    8                既继承了A中的m_i,B自己构造了成员

     2.Person、Student例子

    1.  
    2. class Person
    3. {
    4. public:
    5. 	
    6. 	Person() :m_sex('f'), m_age(20)
    7. 	{
    8. 		m_name = new char[1];
    9. 		*m_name = '\0';
    10. 		cout << "Person()" << endl;
    11. 	}
    12. 	Person(const char* name,char sex,int age):m_sex(sex), m_age(age)
    13. 	{
    14. 		m_name = new char[strlen(name) + 1];
    15. 		strcpy_s(m_name, strlen(name) + 1, name);
    16. 	}
    17. 	Person(Person& p) :m_sex(p.m_sex), m_age(p.m_age)
    18. 	{
    19. 		m_name = new char[strlen(p.m_name) + 1];
    20. 		strcpy_s(m_name, strlen(p.m_name) + 1, p.m_name);
    21. 	}
    22. 	Person& operator=(Person& p)
    23. 	{
    24. 		if (this == &p)
    25. 			return *this;
    26. 		delete[]m_name;
    27. 		m_name = new char[strlen(p.m_name) + 1];
    28. 		strcpy_s(m_name, strlen(p.m_name) + 1, p.m_name);
    29. 		m_sex = p.m_sex;
    30. 		m_age = p.m_age;
    31. 		return *this;
    32. 	}
    33. 	void Print()
    34. 	{
    35. 		cout << m_name << " " << m_sex << " " << m_age << endl;
    36. 	}
    37. 	~Person()
    38. 	{
    39. 		if (m_name != NULL)
    40. 		{
    41. 			delete[]m_name;
    42. 			m_name = NULL;
    43. 		}
    44. 	}
    45. private:
    46. 	char* m_name;
    47. 	char m_sex;
    48. 	int m_age;
    49. };
    50. class Student :public Person
    51. {
    52. public:
    53. 	Student() :m_num(0), m_score(0)
    54. 	{
    55. 		cout << "Student()" << endl;
    56. 	}
    57. 	Student(int num,const char*name,char sex,int age,int score):m_num(num),Person(name,sex,age),m_score(score)
    58. 	{
    59.  
    60. 	}
    61. 	void Print()
    62. 	{
    63. 		cout << m_num << " ";
    64. 		Person::Print();
    65. 		cout << m_score << endl;
    66. 	}
    67. 	Student(Student& s) :Person(s), m_num(s.m_num), m_score(s.m_score)
    68. 	{
    69.  
    70. 	}
    71. 	Student& operator=(Student& s)
    72. 	{
    73. 		if (this == &s)
    74. 			return *this;
    75. 		Person::operator=(s);
    76. 		m_num = s.m_num;
    77. 		m_score = s.m_score;
    78. 		return *this;
    79. 	}
    80. private:
    81. 	int m_num;
    82. 	int m_score;
    83. };
    84. void main()
    85. {
    86. 	Student s;
    87. 	Student s1(1001, "zhangsan", 'f', 20, 78);
    88. 	s.Print();
    89. 	s1.Print();
    90. 	Student s2(s1);
    91. 	s2.Print();
    92. 	s = s1;
    93. 	s.Print();
    94. }

    Person()                     先调用基类
    Student()                    构造s对象
    0  f 20                         没有给s对象赋值，为构造函数的默认值
    0
    1001 zhangsan f 20   打印s1对象
    78
    1001 zhangsan f 20   用s1对象拷贝构造s2对象，并将s2对象打印
    78
    1001 zhangsan f 20   将s1对象的值赋给s对象，并将s对象打印
    78

    为什么要给默认值？

    Person() :m_sex('f'), m_age(20)
        {
            m_name = new char[1];
            *m_name = '\0';
            cout << "Person()" << endl;
        }

    因为不写默认值没有指向合法的内存空间

    void main()
    {
        int* p;
        cout << p << endl;//error
    }

    7.一个类被多个类继承

    1.  
    2. class Person
    3. {
    4. public:
    5. 	Person(int num = 1000):m_num(num)
    6. 	{
    7.  
    8. 	}
    9. 	void print()
    10. 	{
    11. 		cout << "count = " << m_count << endl;
    12. 	}
    13. protected:
    14. 	int m_num;
    15. 	static int m_count;
    16. };
    17. int Person::m_count;
    18. class Student:public Person
    19. {
    20. public:
    21. 	Student(int num, const char*job) :Person(num)
    22. 	{
    23. 		m_job = new char[strlen(job) + 1];
    24. 		strcpy_s(m_job, strlen(job) + 1, job);
    25. 		m_count++;
    26. 	}
    27. private:
    28. 	char* m_job;
    29. };
    30. class Teacher :public Person
    31. {
    32. public:
    33. 	Teacher(int num, const char* job) :Person(num)
    34. 	{
    35. 		m_job = new char[strlen(job) + 1];
    36. 		strcpy_s(m_job, strlen(job) + 1, job);
    37. 		m_count++;
    38. 	}
    39. private:
    40. 	char* m_job;
    41. };
    42. class Worker :public Person
    43. {
    44. public:
    45. 	Worker(int num, const char* job) :Person(num)
    46. 	{
    47. 		m_job = new char[strlen(job) + 1];
    48. 		strcpy_s(m_job, strlen(job) + 1, job);
    49. 		m_count++;
    50. 	}
    51. private:
    52. 	char* m_job;
    53. };
    54. void main()
    55. {
    56. 	Student s(1001, "student");
    57. 	Teacher t(1002, "teacher");
    58. 	Worker w(1003, "worker");
    59. 	w.print();
    60. 	s.print();
    61. 	Worker w1(1006, "worker");
    62. 	s.print();
    63. 	cout << sizeof(Worker) << endl;//8
    64. }

    count = 3      static成员只构造一次
    count = 3      每构造一个继承了Person的对象，count++
    count = 4      增加了一名Worker
    8                   Person 的num+Worker的job

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