C++程序设计初步幻灯片.ppt

10.5 继承与派生 一个类可能是从一些基类构造出来的，或者它本身就是一个基类,就像我们程序设计中常说的树型结构，这种类的树型结构常常被成为类的层次结构。位于类层次结构中的每个类，一方面为用户提供了有用的功能，同时也作为实现更高级或者更特殊的类的构造砌块。这种层次结构对于支持以逐步求精方式进行的程序设计是非常理想的。它们为实现新的类提供了最大的支持，只要那些新类与现存的类层次结构有着密切的关系。 10.5 继承与派生 在日常生活中，我们常用“是一种（IS-A）”的关系来组织和表达知识，将知识组织成一种有层次、可分类的结构。比如金色巡回犬是狗，而狗是一种动物；波斯猫是猫，而猫是一种动物。按照IS-A的组织方式，我们只要说明金色巡回犬与其它狗的不同特征，而狗都具有的特征我们就不必重复描述，就可以知道金色巡回犬是怎么样的。我们可以认为金色巡回犬是狗的一种特例，而狗是动物的一种特例。除了动物的特征外，狗还有与其他动物相区别的特征，而金色巡回犬与其他狗也有相区别的特征。人们正是从这种认知方式中抽象出概念来组织知识，又利用这些概念来表达新的概念。 10.5.1 继承的基本概念 10.5 继承与派生 面向对象的程序设计方法引入了IS-A的这种关系，用于描述类与类之间的关系。我们可以把职员看成一个类，在职员中有一些专门从事管理的人员，称之为经理；把经理也看成是一个类，但是经理既具有职员的特征，又有与职员不同的特征；同理总裁是比经理更高级的管理人员，把它看成是一个类，它既有经理的特征，又有与经理不同的特征。我们把这种类与类之间的关系称为继承。 引入继承机制就是利用现有的类来定义新类。这是面向对象程序设计的一个原则，我们不必每次都从头定义一个新的类，而是将整个新的类作为一个或多个现存类的扩充或者特殊化。也就是不需要显式定义职员、经理和总裁三个类的全部特征，而是使用继承机制，定义一个新的类时只需要要定义那些与现存类不同的特征，那些与现存类相同的特征则可以从现存类继承下来，不必一一显式定义。 10.5 继承与派生 我们可以先定义职员类，然后从职员类再创建出一个新的类――经理类，此时经理类除了自己定义的成员和成员函数外，还自动包括了职员类中定义的成员与成员函数。这些自动继承下来的成员称为经理类的继承成员，而这里职员类称为经理类的父类或基类，经理类称为职员类的子类或派生类。然后我们可以从经理类再派生出总裁类，此时经理类是总裁类的父类，总裁类是经理类的子类，而经理类和职员类都是总裁类的祖先类。 继承机制带来的好处是我们不必一一定义新的类，而是可以扩充或是组合现存的类来构造新的类，实现程序源代码的重用性，从而提高软件开发的效率。 10.5 继承与派生 10.5.2 派生类 通过继承创建一个派生类的一般形式： class CLASS1:继承访问控制 CLASS2 { private: 私有数据成员和成员函数 public: 公有数据成员和成员函数 protected: 受保护数据成员和成员函数 }； 10.5 继承与派生 其中，类CLASS1是CLASS2的派生类，类CLASS2是CLASS1的基类。花括号中定义的是CALSS1中新增的数据成员和成员函数。我们通过下表来了解类中的三种访问说明符在类层次结构中的作用。 访问说明 类自身 派生类 其他类 private 可以访问 不可以访问 不可以访问 public 可以访问 可以访问 可以访问 protected 可以访问 可以访问 不可以访问 类成员访问控制规则 10.5 继承与派生 在上面的派生类定义形式中，CLASS2前还有一个继承访问控制，缺省值是private，也可以使用其他两个访问说明符。继承访问控制用于说明基类的成员在派生类中是何种访问控制，如果为private则CLASS1是CLASS2的私有派生类。如果为public则CLASS1是CLASS2的公有派生类，如果为protected则CLASS1是CLASS2的受保护派生类。继承成员在派生类中的访问控制规则见下表。 11.5 继承与派生 基类成员访问控制 继承访问控制 在派生类中继承成员的访问控制 private private 不可访问 public private protected private private public 不可访问 public public protected protected private protected 不可访问 pub