- 类继承
C++提供了更高层次的重用性。类继承--从已有的类派生出新类。
继承通常:
在已有的类上面添加功能。
给类添加数据。
修改类方法的行为。
13.1 一个简单的基类
class Player{...}
13.1.1 派生一个类
使用派生的声明:
class RatedPlayer : public Player //public 为公有派生
{...}
使用公有派生,基类的public会成为派生类的public,
基类的private成为派生类的一部分,但是只能 通过基类的public或protected方法访问。
派生类需要自己的构造函数
根据需要添加额外的数据成员和成员函数。
13.1.2 构造函数:访问权限的考虑
创建派生类对象时,首先会创建基类对象,
C++使用初始化列表完成基类创建。
13.1.3 使用派生类
13.1.4 派生类和基类之间的特殊关系
派生类对象可以使用基类的方法(除了private)。
基类指针可以指向派生类,
基类引用可以引用派生类对象,
然而基类指针只能用于调用基类方法。
13.2 继承:is-a 关系
C+有三种继承方式:公有继承(public)、保护继承(protected)和私有继承(private)。
公有继承(public)是最常用的方式,它是一种is-a关系(是一种。),派生类对象也是一个基类对象。
13.3 多态公有继承
希望同一个方法在派生类和基类的行为不同,需要多态继承。
两种重要的机制可实现多态公有继承:
1.派生类中重新定义方法。
2.使用虚方法(virtual)
方法1容易理解,难点是方法2(虚方法(virtual))。
虚方法使用前缀 virtual 来表明该方法是虚方法,虚方法将根据引用或指针 指向的对象类型 来选择方法。
通常在基类中将派生类会重新定义的方法声明为虚方法。
方法在基类声明为虚的后,在派生类中也将自动成为虚方法。(也可在派生类中手动virtual 指明为虚函数)
13.4 静态联编和动态联编
将源代码中的函数调用解释为特定的函数代码块被成为函数名联编(binding)。
13.4.1 指针和引用的兼容性
13.4.2 虚成员函数和动态联编
编译器为非虚方法使用静态联编(程序执行前)
虚方法使用动态联编(程序执行时)
13.4.3 有关虚函数注意事项
1.构造函数
构造函数不能是虚函数。
- 析构函数
析构函数应该是虚函数,/*(即使类不当基类,也可以给它虚析构函数,这样仅仅会影响一点效率),。*/
- 友元
友元不能是虚函数,因为友元不是类成员。
- 没有重新定义
如果派生类没有重新定义函数,则使用基类的函数。如果派生类位于派生链中,将使用最新的虚函数版本。
13.5 访问控制: protected
protected 与 private 相似:
在类外只能用公有类成员来访问protected成员,
protected 与 private 的区别只在派生类中: 派生类成员可以直接访问基类的protected成员,但是不能直接访问基类的private成员。
总结:对外部来说,protected 相当于private
对派生类来说,protected相当于public
13.6 抽象基类(abstract base class , ABC)
有时候is-a 规则很复杂,例如:圆(Circle)和椭圆(Ellipse),显然圆 是一种 椭圆,但是用椭圆来派生圆是笨拙的(信息冗余)。
因此,考虑另一种方法,抽象基类:将它们的共性放到一个抽象基类(ABC)中,然后从ABC派生出圆和椭圆。
C++通过纯虚函数提供为实现的函数,结尾加上=0.
如:
virtual double Area() const =0;
类声明中含有纯虚函数时,则不能创建该类的对象。
使其只做一个ABC。
13.6.1 应用ABC概念
13.6.2 ABC理念
13.7 继承和动态内存分配
13.7.1 第一种情况:派生类不使用new
13.7.2 第二种情况:派生类使用new
13.7.3 使用动态内存分配和友元的继承示例
13.8 类设计回顾
13.8.1 编译器生成的成员函数
13.8.2 其他的类方法
13.83 公有继承的考虑因素小结
13.8.4 类函数小结
13.9 总结
补充:
类继承的例子
#pragma once #include<string> using std::string; //基类 class TableTennisPlayer { private: string name; bool hasTable; public: TableTennisPlayer(const string&name = "none", bool ht = false); void Name() const; bool HasTable() const { return hasTable; } void ResetTable(bool v) { hasTable = v; } }; //public方式从基类继承的派生类 class RatedPlayer : public TableTennisPlayer { private: unsigned int rating; public: RatedPlayer( int r = 0, const string&name = "none", bool ht = false); RatedPlayer( int r, const TableTennisPlayer& tp); int Rating() { return rating; } void ResetRating(int r) { rating = r; } };
#include"tabtenn0.h" #include<iostream> TableTennisPlayer::TableTennisPlayer(const string & name, bool ht):name(name),hasTable(ht){} void TableTennisPlayer::Name() const { std::cout << name; } RatedPlayer::RatedPlayer(int r, const string & name, bool ht):TableTennisPlayer(name,ht),rating(r) {} RatedPlayer::RatedPlayer(int r, const TableTennisPlayer & tp) :TableTennisPlayer(tp),rating(r) { }