继承(inheritance)机制是⾯向对象程序设计使代码可以复⽤的最重要的⼿段,它允许我们在保持原有类特性的基础上进⾏扩展,增加⽅法(成员函数)和属性(成员变量),这样产⽣新的类,称派⽣类。继承 呈现了⾯向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程。
下⾯我们看到没有继承之前我们设计了两个类Student和Teacher,Student和Teacher都有姓名/地址/ 电话/年龄等成员变量,都有identity⾝份认证的成员函数,设计到两个类⾥⾯就是冗余的。当然他们 也有⼀些不同的成员变量和函数,⽐如⽼师独有成员变量是职称,学⽣的独有成员变量是学号;学⽣的独有成员函数是学习,⽼师的独有成员函数是授课。
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lass Student { public: // 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证 void identity() { // ... } // 学习 void study() { // ... } protected: string _name = "peter"; // 姓名 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 int _age = 18; // 年龄 int _stuid; // 学号 }; class Teacher { public: void identity() { // ... } // 授课 void teaching() { //... } protected: string _name = "张三"; // 姓名 int _age = 18; // 年龄 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 string _title; // 职称 }; int main() { return 0; }下⾯我们公共的成员都放到Person类中,Student和teacher都继承Person,就可以复⽤这些成员,就不需要重复定义了,省去了很多⿇烦。
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class Person { public: // 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证 void identity() { cout << "void identity()" <<_name<< endl; } protected: string _name = "张三"; // 姓名 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 int _age = 18; // 年龄 }; class Student : public Person { public: // 学习 void study() { // ... } protected: int _stuid; // 学号 }; class Teacher : public Person { public: // 授课 void teaching() { //... } protected: string title; // 职称 }; int main() { Student s; Teacher t; s.identity(); t.identity(); return 0; }1.2继承的定义
下⾯我们看到Person是基类,也称作⽗类。Student是派⽣类,也称作⼦类。
类成员/继承方式 | public继承 | protected继承 | private继承 |
|---|---|---|---|
基类的public成员 | 派生类的public成员 | 派生类的protected成员 | 派生类的private成员 |
基类的protected成员 | 派生类的protected成员 | 派生类的protected成员 | 派生类的private成员 |
基类的private成员 | 在派生类不可见 | 在派生类不可见 | 在派生类不可见 |
1. 基类private成员在派⽣类中⽆论以什么⽅式继承都是不可⻅的。这⾥的不可⻅是指基类的私有成员
还是被继承到了派⽣类对象中,但是语法上限制派⽣类对象不管在类⾥⾯还是类外⾯都不能去访问
它。
2. 基类private成员在派⽣类中是不能被访问,如果基类成员不想在类外直接被访问,但需要在派⽣类
中能访问,就定义为protected。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。
3. 实际上⾯的表格我们进⾏⼀下总结会发现,基类的私有成员在派⽣类都是不可⻅。基类的其他成员
在派⽣类的访问⽅式 == Min(成员在基类的访问限定符,继承⽅式),public > protected >
private。
4. 使⽤关键字class时默认的继承⽅式是private,使⽤struct时默认的继承⽅式是public,不过最好显
⽰的写出继承⽅式。
5. 在实际运⽤中⼀般使⽤都是public继承,⼏乎很少使⽤protetced/private继承,也不提倡使⽤ protetced/private继承,因为protetced/private继承下来的成员都只能在派⽣类的类⾥⾯使⽤,实 际中扩展维护性不强。
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// 实例演⽰三种继承关系下基类成员的各类型成员访问关系的变化 class Person { public : void Print () { cout<<_name <<endl; } protected : string _name ; // 姓名 private : int _age ; // 年龄 }; //class Student : protected Person //class Student : private Person class Student : public Person { protected : int _stunum ; // 学号 };1.3继承类模板
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namespace a { template<class T> class stack : public std::vector<T> { public: void push(const T& x) { vector<T>::push_back(x); } void pop() { vector<T>::pop_back(); } const T& top() { return vector<T>::back(); } bool empty() { return vector<T>::empty(); } }; } int main() { bit::stack<int> st; st.push(1); st.push(2); st.push(3); while (!st.empty()) { cout << st.top() << " "; st.pop(); } return 0; }2.基类和派⽣类间的转换
public继承的派⽣类对象 可以赋值给 基类的指针 / 基类的引⽤。这⾥有个形象的说法叫切⽚或者切
割。寓意把派⽣类中基类那部分切出来,基类指针或引⽤指向的是派⽣类中切出来的基类那部分。
基类对象不能赋值给派⽣类对象。
基类的指针或者引⽤可以通过强制类型转换赋值给派⽣类的指针或者引⽤。但是必须是基类的指针
是指向派⽣类对象时才是安全的。这⾥基类如果是多态类型,可以使⽤RTTI的dynamic_cast 来进⾏识别后进⾏安全转换
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