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【跟学C++】面向对象三大特征——继承(Study20)-创新互联

文章目录
    • 1、了解继承
    • 2、基类与派生类(父类与子类)
      • 2.1、概念
      • 2.2、案例展示
    • 3、构造顺序与析构顺序
    • 4、继承种类
      • 4.1、私有继承
      • 4.2、保护继承
      • 4.3、多继承
    • 5、总结

 ============================ 【说明】 ===================================================
  大家好,本专栏主要是跟学C++内容,自己学习了这位博主【 AI菌】的【C++21天养成计划】,讲的十分清晰,适合小白,希望给这位博主多点关注、收藏、点赞。
  主要针对所学内容,通过自己的理解进行整理,希望大家积极交流、探讨,多给意见。后面也会给大家更新,其他一些知识。若有侵权,联系删除!共同维护网络知识权利!
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1、了解继承

  关于继承,用一个简单通俗的案例说明:大家都知道飞机,那么飞机的种类有太多。
  飞机都有起飞、降落、飞行等功能,但是不同种类的飞机也有差异,如果用C++以最简单的方式来模拟不同飞机,该如何去做?

  之前介绍过类的思想,我们自然可以想到声明两个类。其中飞机Plane类里实现飞机的所有属性,指定飞机类中实现指定飞机的所有属性。
  这种方法虽然有效,但是有些属性会在上每个类中重复实现,比如刚刚所说的起飞、降落、飞行等。因此,提出了一种更有效的方案,即继承。

  继承:在基类中实现所有通用的功能,从同一个基类可以派生出相似的类,并且在每个派生类中单独实现其特有的属性,从而让每个类都独一无二。

  

2、基类与派生类(父类与子类) 2.1、概念

   基类与派生类就如括号内所言:父类与子类。

  从图中可以看出,这三个派生类均继承于基类。其中,基类也可以称作超类(父类);派生类也可以叫作子类。

基类派生类
草鱼、鲈鱼、武昌鱼、鲤鱼等。
麻雀、鹦鹉、燕子、乌鸦等。

  因此,基类和派生类的关系就一目了然:基类可看做是派生类的总称,它具有派生类最基本的属性。派生类是在基类上的进一步升华,具有自定义的属性和功能。

2.2、案例展示

  我们通过一个简单的案例先来了解下继承的相关流程与操作:

#includeusing namespace std;


//基类
class  Animal
{public:
	bool riverAnimal;//水中动物

	//公有属性
	void Lift() {if (riverAnimal)
			cout<< "Life in river!"<< endl;
		else
			cout<< "Life not in river!"<< endl;

	}

};

//子类:鸟类
 class Bird: public Animal
{public:
	Bird() {riverAnimal = false;

	}
 };

 //子类:鸭类
 class Duck : public Animal
 {public:
	 Duck() { riverAnimal = true;
	 }

 };

 //子类:狗类
 class Dog : public Animal
 {public:
	 Dog() { riverAnimal = false;
	 }

 };

int main() {Bird bird1;
	Duck duck1;
	Dog dog1;

	cout<< "bird:";
	bird1.Lift();
	cout<< "duck:";
	duck1.Lift();
	cout<< "dog:";
	dog1.Lift();


	return 0;
}
3、构造顺序与析构顺序

  之前的文章中学习了构造顺序与析构顺序,了解了在实例化对象时,会自动调用类的构造函数;销毁对象时,会自动调用析构函数。

  关于构造顺序与析构顺序,可以回到这篇文章:【跟学C++】C++类与对象—构造函数—析构函数(Study10)

  问题:

  但是,如果Dog类是从Animal类派生而来的,创建Dog对象时,先调用Dog的构造函数还是Animal的构造函数?
  另外,实例化对象时,成员属性是在调用构造函数之前还是之后实例化?

  
  实际上,基类Animal在派生类Dog对象之前被实例化,因此,首先构造Dog对象的Animal部分, 这样实例化Dog部分时,成员属性就准备就绪,可以使用了。

  总的来说,在实例化派生类Dog对象时,会先实例化基类Animal的成员属性,再调用基类Animal的构造函数; 再实例化派生类Dog的成员属性,最后调用派生类Dog的构造函数。

  在实例化派生类对象时,构造顺序是:先实例化成员属性,再调用构造函数,自顶(基类)向下(派生类)完成。析构顺序是:自底(派生类)向顶(基类) ,调用析构函数。

  

4、继承种类

  上面介绍的都是公有继承,比较基础的内容,但是继承还有其他的种类,针对不同的需求,可以设置不同继承方式。

4.1、私有继承

  私有继承不同于公有继承,在指定派生类的基类时使用关键字private,其基本语法如下:

class Base{//...基类成员属性与方法

};

class Derived : private Base{//私有继承

//...派生类的成员属性与方法

};

  私有继承意味着在派生类的实例中,基类的所有公有成员和方法都是私有的,不能从外部访问。即:即使是Base类的公有成员方法也只能被派生类使用,而不能通过实例化派生类对象来使用它们。

  常见的私有继承案例:

基类派生类
MotorCar(汽车,汽车有发动机)
MoonSky(太空,太空有月亮)
AnimalZoo(动物园,动物园有动物)

  通过一个私有继承案例,了解一下:

#includeusing namespace std;

class Motor //基类 发动机
{public:
	void SwitchIgnition()//点火开关
	{cout<< "Ignition ON"<< endl; //点火开关ON
	}
	void PumpFuel()//泵燃油
	{cout<< "Fuel in cylinders"<< endl;//气缸中的燃油
	}
	void FireCylinders()//消防气瓶
	{cout<< "Vroooom"<< endl;
	}
};

//子类 汽车
class Car:private Motor // 私有继承  
{public:
	void Move()
	{SwitchIgnition();
		PumpFuel();
		FireCylinders();
	}
};

int main()
{Car myDreamCar;
	myDreamCar.Move();
	return 0;
}

   Car类使用关键字private私有继承了Motor类,Motor类中的成员方法(函数)只能被Car使用,不能被Car类的实例化对象使用。

  下面展示错误示例:

Car myDreamCar;
myDreamCar.SwitchIgnition();//不可以被Car类的实例化对象使用
4.2、保护继承

   保护继承与公有继承有一定的差异,再声明派生类继承基类的时候使用关键字protected,基本的语法如下:

class Base{//...基类成员属性与方法

};

class Derived : protected Base{//保护继承

//...派生类的成员属性与方法

};

   私有继承与保护继承的相似点:

    ● 保护继承也让派生类能够访问基类的所有公有和保护成员;
    ● 在继承层次结构外面,也不能通过派生类实例访问基类的公有成员。

   随着继承层次结构的加深,保护继承与私有继承也有不同之处:

class Derived2: protected Derived
{// 派生类Derived2能够访问基类的所有公有和保护成员
};

   使用保护继承,派生类Derived2能够访问基类的所有公有和保护成员。这在私有继承中是不被允许的

   通过下述案例来理解一下,RaceCar类保护继承了Car类,Car类保护继承了Motor类:

#includeusing namespace std;

class Motor //基类 发动机
{public:
	void SwitchIgnition()//点火开关
	{cout<< "Ignition ON"<< endl; //点火开关ON
	}
	void PumpFuel()//泵燃油
	{cout<< "Fuel in cylinders"<< endl;//气缸中的燃油
	}
	void FireCylinders()//消防气瓶
	{cout<< "Vroooom"<< endl;
	}
};


class Car :protected Motor //保护继承
{public:
	void Move()
	{SwitchIgnition();
		PumpFuel();
		FireCylinders();
	}
};

class RaceCar :protected Car //保护继承
{public:
	void Move()
	{SwitchIgnition();
		PumpFuel(); 
		FireCylinders(); 
	}
};

int main()
{RaceCar myDreamCar;
	myDreamCar.Move();

	return 0;
}

  注释:Car类以保护方式继承了Motor类,而RaceCar类以保护方式继承了Car类,RaceCar:Move( )的实现使用了基类Motor中定义的公有方法。能否经由中间基类Car访问终极基类Motor的公有成员呢?这取决于Car和Motor之间的继承关系。如果继承关系是私有的,而不是保护的,RaceCar 将不能访问Motor类的公有成员,编译器根据最严格的访问限定符来确定访问权。

4.3、多继承

   多继承,顾名思义,即:一个类可以继承多个基类的特性。多继承语法如下:

class<派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{<派生类类体>};

   访问修饰符继承方式是public、protected 或private其中的一个,用来修饰每个基类,各个基类之间用','逗号分隔。

#includeusing namespace std;

// 基类 Shape
class Shape
{public:
	void setWidth(int w)
	{width = w;
	}
	void setHeight(int h)
	{height = h;
	}
protected:
	int width;
	int height;
};

// 基类 PaintCost
class PaintCost
{public:
	int getCost(int area)
	{return area * 80;
	}
};

// 派生类
class Rectangle : public Shape, public PaintCost
{public:
	int getArea()
	{return (width * height);
	}
};

int main(void)
{Rectangle Rect; //实例化对象 
	int area;

	Rect.setWidth(15);
	Rect.setHeight(21);

	area = Rect.getArea();

	// 输出对象的面积
	cout<< "Total area: "<< Rect.getArea()<< endl;

	// 输出总花费
	cout<< "Total paint cost: $"<< Rect.getCost(area)<< endl;

	return 0;
}

5、总结

  最后,长话短说,大家看完就好好动手实践一下,切记不能三分钟热度、三天打鱼,两天晒网。大家也可以自己尝试写写博客,来记录大家平时学习的进度,可以和网上众多学者一起交流、探讨,我也会及时更新,来督促自己学习进度。一开始提及的博主【AI菌】,个人已关注,并订阅了相关专栏(对我有帮助的),希望大家觉得不错的可以点赞、关注、收藏。

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