【正文】 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 第 5章 繼承 與派生 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 2 本章主要內(nèi)容 ?類的繼承與派生 ?派生類 ?派生類的繼承方式與訪問屬性 ?派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) ?多繼承 ?賦值兼容原則 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 3 繼承與派生問題 ?客觀世界中概念的層次結(jié)構(gòu) 交通工具 汽車 小汽車 大卡車 大客車 面包車 轎車 越野車 火車 飛機(jī) 輪船 視角：從下往上看，保持已有的特性 —— 繼承 視角：從上往下看，增加了新的特性 —— 派生 繼承 派生 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 4 繼承與派生問題舉例（ 1） 圓 矩形幾何形狀程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 5 繼承與派生問題舉例（ 2） 猴子獅子 虎 獵豹貓 鳥動(dòng)物程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 6 類的繼承與派生（ 1） ?類的層次結(jié)構(gòu) ?類的 繼承 ：一個(gè)新類從原有的類那里獲得其已有的特性 ?類的 派生 ：從已有的類產(chǎn)生一個(gè)新的類 ?基類 （父類）：派生新類的類 ?派生類 （子類）：從基類派生而成的類 學(xué)生類 研究生 基類 派生類 2 派生類 1 中學(xué)生 大學(xué)生 小學(xué)生 高中生 初中生 碩士生 博士生 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 7 類的繼承與派生（ 2） ?基類和派生類：構(gòu)成類的層次關(guān)系 ? 單派生：派生一個(gè)子類的類 ? 多派生：派生多個(gè)子類的類 學(xué)生類 研究生 基類 派生類 2 派生類 1 中學(xué)生 大學(xué)生 小學(xué)生 高中生 初中生 碩士生 博士生 例如上圖： 單派生：大學(xué)生派生研究生。 多派生：除了一個(gè)單派生其余的都是多派生。 多派生 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 8 類的繼承與派生（ 3） ?基類和派生類：構(gòu)成類的層次關(guān)系 ? 單繼承：僅從一個(gè)基類派生而成的類 ? 多繼承：從多個(gè)基類派生而成的類 派生類 在職研究生 教師 職員 研究生 在職人員 基類 2 基類 1 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中使用繼承和派生有什么好處？ 如何使用？ 多繼承 例如上圖： 單繼承：教師和職員都是單繼承，只有一個(gè)父類。 多繼承：在職研究生就是多繼承，有兩個(gè)父類。 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 9 類的繼承與派生（ 4） class Person //人的基本信息 { char Name[20]。 char Sex。 int Age。 public: void Register(char *name, char sex, int age) { strcpy(Name, name)。 Sex = (sex == 39。m39。?39。m39。:39。f39。)。 Age = age。 } void ShowMe() {cout Name 39。\t39。 Sex 39。\t39。 Age endl。} }。 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 10 類的繼承與派生（ 5） class Student //學(xué)生類 { char Name[20]。 char Sex。 int Age。 int Number。 //學(xué)號(hào) char ClassName[10]。 //班級(jí) public: void RegisterStu(char *name, int sex, char age, int number, char *classname) { strcpy(Name, name)。 Sex = (sex == 39。m39。?39。m39。:39。f39。)。 Age = age。 Number = number。 strcpy(ClassName, classname)。 } void ShowStu() { cout Name 39。\t39。 Sex 39。\t39。 Age endl。 cout Number 39。\t39。 ClassName endl。 } }。 從這個(gè)例子我們能發(fā)現(xiàn)什么？ 能否利用已有的代碼？ 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 11 類的繼承與派生（ 6） class Student:public Person //公有繼承 { int Number。 //學(xué)號(hào) char ClassName[10]。 //班級(jí) public: void RegisterStu(char *name, int sex, char age, int number, char *classname) { Register(name, sex, age)。 //直接調(diào)用基類的公有成員 Number = number。 strcpy(ClassName, classname)。 } void ShowStu() { ShowMe()。 //直接調(diào)用基類的公有成員 cout Number 39。\t39。 ClassName endl。 } }。 繼承與派生： Student是派生類， Person是基類 繼承已有的特性，派生新的特性 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 12 ?繼承的目的：保持已有的特性，實(shí)現(xiàn)代碼重用。 ?派生的目的：增加新的特性，適應(yīng)新的需要。 ?類的繼承： 保留已有 的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù) ?類的派生： 增加新的 數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù) 類的繼承與派生（ 7） 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中如何使用繼承和派生？ 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 13 ?派生類的定義格式 class 派生類名 ：繼承方式 基類名 { 新增成員聲明； }。 ?繼承方式 ? 公有繼承（ public） ? 私有繼承（ private） ? 保護(hù)繼承（ protected） 派生類定義 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 14 派生類對(duì)象結(jié)構(gòu) class A { int a , b 。 }。 class B : public A { int c 。 }。 ?基類 A對(duì)象 ?子類 B對(duì)象 a b c a b 基類部分 子類增加部分 派生類對(duì)象中總是含有基類對(duì)象（即含有基類的數(shù)據(jù)成員），其空間總是不小于基類對(duì)象。 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 15 ?類的成員訪問屬性有三種： public（ 公有）、private （ 私有）和 protected （ 保護(hù)）。 ? 在類內(nèi)，非靜態(tài)成員函數(shù)可以訪問類中的所有成員。 ? 在類外，通過類的 “ 對(duì)象 .成員 ” 方式只能訪問該類的公有成員 。 ?類的繼承方式有三種： public（公有 繼承 ）、private（ 私有繼承 ） 和 protected（ 保護(hù)繼承 ） 。 ?在派生類中繼承來(lái)的成員訪問屬性是什么？繼承來(lái)的成員是不是都可以直接訪問？ 派生類的繼承方式和訪問屬性（ 1） 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 16 基類成員的訪問屬性 繼承方式 public protected private public 在派生類中為 public 在派生類中為 protected 在派生類中為 private 派生類的成員函數(shù)和類的作用域之外 ， 都可以直接訪問 派生類的成員函數(shù)可以直接訪問 派生類的成員函數(shù)可以直接訪問 protected 在派生類中為 protected 在派生類中為 protected 在派生類中為 private 派生類的成員函數(shù)可以直接訪問 派生類的成員函數(shù)可以直接訪問 派生類的成員函數(shù)可以直接訪問 private 在派生類中被隔離 ， 不可以直接訪問 在派生類中被隔離 ， 不可以直接訪問 在派生類中被隔離 ， 不可以直接訪問 任何方式都不能直接訪問 ，但可以通過基類的 public、 protected成員函數(shù) 間接訪問 任何方式都不能直接訪問 ，但可以通過基類的 public、 protected成員函數(shù) 間接訪問 任何方式都不能直接訪問 ，但可以通過基類的 public、 protected成員函數(shù) 間接訪問 繼承方式下的訪問權(quán)限 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 17 派生類的繼承方式和訪問屬性（ 2） ?public（公有 繼承） class Person { char Name[20]。 char Sex。 int Age。 public: void Register(char *name, char sex, int age) { strcpy(Name, name)。 Sex = (sex == 39。m39。?39。m39。:39。f39。)。 Age = age。 } void ShowMe() {cout Name 39。\t39。 Sex 39。\t39。 Age endl。} }。 class Student:public Person //公有繼承 { int Number。 //學(xué)號(hào) char ClassName[10]。 //班級(jí) public: void RegisterStu(char *name, int sex, char age, int number, char *classname) { Register(name, sex, age)。 Age=age。 Number = number。 strcpy(ClassName, classname)。 } void ShowStu() { ShowMe()。 cout Number 39。\t39。 ClassName endl。 } }。 √ √ 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 18 派生類的繼承方式和訪問屬性（續(xù)） ?public（公有 繼承 ） int main() { Student stu。 //定義一個(gè)對(duì)象 (張弓長(zhǎng) , 39。m39。,18, 85071011, 計(jì)算機(jī) 51)。//本類中的公有成員函數(shù) =18。 //基類的私有數(shù)據(jù)成員 =110012315。 //本類中的私有數(shù)據(jù)成員 ()。 //本類中的公有成員函數(shù) ()。 //基類的，成為派生類的公有成員函數(shù) return 0。 } √ √ √ 程序設(shè)計(jì)與問題求解 Ⅱ 19 派生類的繼承方式和訪問屬性（續(xù)） ?public（公有 繼承） class Person { protected: char Name[20]。 char Sex。 int Age。 pub