[理学]第5章 继承与派生.pptVIP

第五章 继承与派生 绍兴元培学院信息与电子系 何　跃 E-mail: heyue@zscas.edu.cn本 章 主 要 内 容 本章要点： 理解类的继承和派生，虚基类的概念； 掌握类之间的关系、访问控制、成员覆盖、继承的应用； 掌握多继承的概念和定义，以及多继承的派生类构造和访问等 。 掌握模板的含义、模板说明、函数模板与模板函数、重载函数模板。 引 言 继承性是面向对象程序设计的第二个重要特性，通过继承实现了数据抽象基础上的代码重用（复用）。继承所具有的作用：减少代码冗余，通过协调性来减少相互之间的接口和界面。 继承性反映了类的层次结构，并支持对事物从一般到特殊的描述。继承性使得程序员可以从一个已有的较一般的类为基础建立一个新类。所建立的新类，可以从一个或多个先前定义的类中继承数据成员和成员函数，而且可以重新定义或加进新的数据成员和成员函数，从而建立了类的层次或等级。这个新类称为派生类或子类，而已有的类称为基类或超类或父类。 5.1 单一继承 5.1.1 继承与派生 定义： 类的继承就是根据一个类创建一个新类的过程。 新类自动具有已有类的所有成员，并可根据需要添加更多的成员。 换个角度，从已有类产生新类的过程就是类的派生。 通常将用来派生新类的类称为基类，又称为父类，而将派生出来的新类称为派生类，又称为子类。 派生类是特殊的基类，基类是派生类的抽象描述。派生类继承了基类的所有特性，但不等同于基类，否则就没有派生的必要了。 作用： 继承的作用就是体现特殊与一般的关系，寻找有共性的事物间的差异，求其发展；另一个作用是代码重用，从基类派生子类，无需修改基类的代码，就可以直接调用基类的成员，而自己的代码只需在派生类中实现即可。所以，通过类的继承，可以提高程序的可重用性和可维护性。 在新的类中可隐藏基类的成员函数。 分类： 根据派生类继承基类的个数，将继承分为：单继承和多继承。 　　　单继承是指派生类由一个基类生产的，否则称为多继承。 5.1.2 派生类的定义 单继承格式： 　class 派生类名 : [继承方式] 基类名 { [派生类新定义成员] }; 其中，继承方式有三种：公有继承、私有继承和保护继承，分别用关键字public、private和protected表示。缺省情况下为私有继承private 。 说明： class是类声明的关键字，用于告诉编译器下面声明的是一个类。 派生类名是新生成的类名。 类的继承方式指定了派生类成员以及类外对象对于从基类继承来的成员的访问权限，这将在后面小节中详细介绍。 派生类成员指除了从基类继承来的所有成员之外，还包括新增加的数据成员和成员函数。这些新增的成员正是派生类不同于基类的关键所在，是派生类对基类的发展。当重用和扩充已有的代码时，就是通过在派生类中新增成员来添加新的属性和功能。 派生类的生成经历了三个步骤： 吸收基类成员：就是一个重用的过程。 改造基类成员： 包括两方面，一是依靠派生类的继承方式来控制基类成员的访问，二是对基类数据成员或成员函数的覆盖，即在派生类中定义一个和基类数据成员或成员函数同名的成员，由于作用域不同，产生成员覆盖(Member overridden，又叫同名覆盖)，基类中的成员就被替换成派生类中的同名成员。 添加派生类新成员： 根据实际情况的需要，给派生类添加适当的数据成员和成员函数，来实现必要的新功能。 举例： 5.1.3 访问权限控制 不论哪种继承方式，派生类新定义成员均不能直接访问基类的私有成员，只能通过基类的公有成员函数或保护成员函数访问基类的私有数据成员，而基类的私有成员函数根本就不会继承。所以，除非仅限于本类使用，否则，一般不将成员函数定义为私有成员。 不同继承方式下基类成员的访问属性 １、公有继承 在派生类中，继承的基类的公有成员和保护成员的访问属性不变。 基类的公有成员?派生类的公有成员 基类的保护成员?派生类的保护成员 派生类的成员可以直接访问基类的公有成员和保护成员；在类外，派生类的对象可以访问继承下来的基类公有成员。 ２、私有继承 在派生类中，继承的基类的公有成员和保护成员变为私有成员。 　　　派生类的成员可以直接访问它们，在类外，派生类的对象无法访问基类的所有成员。因此，私有继承之后，基类的成员再也无法在以后的派生类中发挥作用，出于这种原因，一般不使用私有继承方式。 ３、保护继承 在派生类中，继承的基类的公有成员和保护成员变为保护成员，而对基类的私有成员不可访问。 　　　派生类的成员可以直接访问它们，而派生类的成员无法访问基类的私有成员。在类外，派生类的对象无法访问基类的所有成员。 派生关系的特征： 不论是哪种继承方式，派生关系