C++中的继承与派生类

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引入

假设你现在需要为学校写一个信息管理系统，包括学生、老师、宿管、保安等一些身份的信息。为了掌握每个身份的信息，必须知道对应的姓名、年龄、家庭住址等这些公共的信息，但是每个身份又有自己特殊的信息，比如学生有学号、宿舍号、成绩等，老师有工号、办公室位置、公司等。我们可以将公共信息提取出来放在一个类里面，每个身份特有的信息，可以单独放在每一个身份的类里面，像这种，公共部分的类叫做父类（基类），特有的部分叫做子类（派生类）。

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概述

继承概念

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，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加功能，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。以前我们接触的复用都是函数复用，继承是类设计层次的复用。

class Person
{
   
   
public:
	void Print()
	{
   
   
		cout << "name:" << _name << endl;
		cout << "age:" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "peter"; // 姓名
	int _age = 18; // 年龄
};

class Student : public Person
{
   
   
protected:
	int _stuid; // 学号
};

class Teacher : public Person
{
   
   
protected:
	int _jobid; // 工号
};
int main()
{
   
   
	Student s;
	Teacher t;
	s.Print();
	t.Print();
	return 0;
}

继承后父类的Person的成员（成员函数+成员变量）都会变成子类的一部分。这里体现出了Student和Teacher复用了Person的成员。下面我们使用监视窗口查看Student和Teacher对象，可以看到变量的复用。调用Print可以看到成员函数的复用。

继承定义

如下是写一个继承的格式：

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继承关系和访问限定符：

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继承基类成员访问方式的变化：

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 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 在派生类中不可见 在派生类中不可见 在派生类中不可

总结：

  1. 基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。这里的不可见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，基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他成员在子类的访问方式 == 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

基类和派生类对象赋值转换

  • 派生类对象 可以赋值给 基类的对象 / 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。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。
  • 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。

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通过一段代码来理解：

在之前我们处理过int类型和double类型之间相互转化，这是因为具有相同意义：

//隐式类型转化
int a = 2;
double b = a;
//显式类型转化
double c = 2.2;
int d = (int)c;

两个类型在转化时，创建了一个临时变量，然后将临时变量拷贝到赋值对象中，临时对象具有常性。

再来看看基类和派生类对象赋值转换：

class Person
{
   
   
protected:
	string _name; // 姓名
	string _sex; // 性别
	int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
   
   
public:
	int _No; // 学号
};
void Test()
{
   
   
	Student sobj;
	// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
	Person pobj = sobj;
	Person* pp = &sobj;
	Person& rp = sobj;
	//2.基类对象不能赋值给派生类对象
	//sobj = pobj;
	// 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针
	pp = &sobj
posted @ 2024-07-22 16:48  gwj124  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报  来源
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