面向對象程序設計中最重要的一個概念是繼承。繼承允許我們依據另一個類來定義一個類,這使得創建和維護一個應用程序變得更容易。這樣做,也達到了重用代碼功能和提高執行效率的效果。
當創建一個類時,您不需要重新編寫新的數據成員和成員函數,只需指定新建的類繼承了一個已有的類的成員即可。這個已有的類稱爲基類,新建的類稱爲派生類。
繼承代表了 is a 關係。例如,哺乳動物是動物,狗是哺乳動物,因此,狗是動物,等等。
基類 & 派生類
一個類可以派生自多個類,這意味着,它可以從多個基類繼承數據和函數。定義一個派生類,我們使用一個類派生列表來指定基類。類派生列表以一個或多個基類命名,形式如下:
class derived-class: access-specifier base-class
其中,訪問修飾符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一個,base-class 是之前定義過的某個類的名稱。如果未使用訪問修飾符 access-specifier,則默認爲 private。
假設有一個基類 Shape,Rectangle 是它的派生類,如下所示:
#include <iostream>
using namespace std;
// 基類
class Shape
{
public:
void setWidth(int w)
{
width = w;
}
void setHeight(int h)
{
height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
// 派生類
class Rectangle: public Shape
{
public:
int getArea()
{
return (width * height);
}
};
int main(void)
{
Rectangle Rect;
Rect.setWidth(5);
Rect.setHeight(7);
// 輸出對象的面積
cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Total area: 35
訪問控制和繼承
派生類可以訪問基類中所有的非私有成員。因此基類成員如果不想被派生類的成員函數訪問,則應在基類中聲明爲 private。
我們可以根據訪問權限總結出不同的訪問類型,如下所示:
訪問 | public | protected | private |
---|---|---|---|
同一個類 | yes | yes | yes |
派生類 | yes | yes | no |
外部的類 | yes | no | no |
一個派生類繼承了所有的基類方法,但下列情況除外:
- 基類的構造函數、析構函數和拷貝構造函數。
- 基類的重載運算符。
- 基類的友元函數。
繼承類型
當一個類派生自基類,該基類可以被繼承爲 public、protected 或 private 幾種類型。繼承類型是通過上面講解的訪問修飾符 access-specifier 來指定的。
我們幾乎不使用 protected 或 private 繼承,通常使用 public 繼承。當使用不同類型的繼承時,遵循以下幾個規則:
- 公有繼承(public):當一個類派生自公有基類時,基類的公有成員也是派生類的公有成員,基類的保護成員也是派生類的保護成員,基類的私有成員不能直接被派生類訪問,但是可以通過調用基類的公有和保護成員來訪問。
- 保護繼承(protected): 當一個類派生自保護基類時,基類的公有和保護成員將成爲派生類的保護成員。
- 私有繼承(private):當一個類派生自私有基類時,基類的公有和保護成員將成爲派生類的私有成員。
多繼承
多繼承即一個子類可以有多個父類,它繼承了多個父類的特性。
C++ 類可以從多個類繼承成員,語法如下:
class <派生類名>:<繼承方式1><基類名1>,<繼承方式2><基類名2>,… { <派生類類體> };
其中,訪問修飾符繼承方式是 public、protected 或 private 其中的一個,用來修飾每個基類,各個基類之間用逗號分隔,如上所示。現在讓我們一起看看下面的實例:
#include <iostream>
using namespace std;
// 基類 Shape
class Shape
{
public:
void setWidth(int w)
{
width = w;
}
void setHeight(int h)
{
height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
// 基類 PaintCost
class PaintCost
{
public:
int getCost(int area)
{
return area * 70;
}
};
// 派生類
class Rectangle: public Shape, public PaintCost
{
public:
int getArea()
{
return (width * height);
}
};
int main(void)
{
Rectangle Rect;
int area;
Rect.setWidth(5);
Rect.setHeight(7);
area = Rect.getArea();
// 輸出對象的面積
cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
// 輸出總花費
cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Total area: 35
Total paint cost: $2450
自己書上的代碼爲:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Animal{
public:
void speak()//成員函數
{
cout << "彭禮勇叫" <<endl;
}
};
class Cat:public Animal{
public:
Cat(string con_name):m_strName(con_name){}//構造函數
void print_name(){
cout << "cat name" << m_strName << endl;
}
private:
string m_strName;
};
int main(){
Cat cat("persian");//定義派生類對象
cat.print_name();
cat.speak();//派生類 對象 使用基類成員函數
system("pause");
return 0;
}