c++学习:继承

目录

特点

基本用法

实例

基类:Animal

派生类:Lion

派生类:Elephant

派生类:Bird

使用这些类

权限对继承的影响

示例

基类构造函数

示例


继承是面向对象编程(OOP)中的一个核心概念,特别是在C++中。它允许一个类(称为派生类或子 类)继承另一个类(称为基类或父类)的属性和方法。继承的主要目的是实现代码重用,以及建立一种 类型之间的层次关系。

特点

  • 代码重用:子类继承了父类的属性和方法,减少了代码的重复编写。
  • 扩展性:子类可以扩展父类的功能,添加新的属性和方法,或者重写(覆盖)现有的方法。
  • 多态性:通过继承和虚函数,C++支持多态,允许在运行时决定调用哪个函数。

基本用法

继承可以是公有(public)、保护(protected)或私有(private)的,这决定了基类成员在 派生类中的访问权限

#include <iostream>
using namespace std;
//基类,父类
class Vehicle{ //交通工具,车,抽象的概念
public:string type;string contry;string color;double price;int numOfWheel;void run(){cout << "车跑起来了" << endl;}void stop();
};
//派生类,子类
class Bickle : public Vehicle{};
//派生类,子类
class Roadster : public Vehicle{ //跑车,也是抽象,比父类感觉上范围缩小了点
public:int stateOfTop;void openTopped();void pdrifting();
};
int main()
{Roadster ftype;ftype.type = "捷豹Ftype";ftype.run();Bickle bike;bike.type = "死飞";bike.run();return 0;
}

Vehicle 类公有地继承自 Vehicle 类,这意味着所有 Vehicle 类的公有成员在 Vehicle 类中也是公有的

实例

我们有一个基类 Animal ,它定义了所有动物共有的特性和行为。然 后,我们可以创建几个派生类,如 Lion 、 Elephant 和 Bird ,这些类继承自 Animal 类,并添加或 修改特定于它们自己的特性和行为

基类:Animal

#include <iostream>
#include <string>
class Animal {
protected:std::string name;int age;
public:Animal(std::string n, int a) : name(n), age(a) {}virtual void makeSound() {std::cout << name << " makes a sound." << std::endl;}virtual void display() {std::cout << "Animal: " << name << ", Age: " << age << std::endl;}
};

派生类:Lion

class Lion : public Animal {
public:Lion(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}void makeSound() override {std::cout << name << " roars." << std::endl;}void display() override {std::cout << "Lion: " << name << ", Age: " << age << std::endl;}
};

派生类:Elephant

class Elephant : public Animal {
public:Elephant(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}void makeSound() override {std::cout << name << " trumpets." << std::endl;}void display() override {std::cout << "Elephant: " << name << ", Age: " << age << std::endl;}
};

派生类:Bird

class Bird : public Animal {
public:Bird(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}void makeSound() override {std::cout << name << " sings." << std::endl;}void display() override {std::cout << "Bird: " << name << ", Age: " << age << std::endl;}
};

使用这些类

int main() {Lion lion("Leo", 5);Elephant elephant("Ella", 10);Bird bird("Bella", 2);lion.display();lion.makeSound();elephant.display();elephant.makeSound();bird.display();bird.makeSound();return 0;
}
  • Animal 是基类,定义了所有动物共有的属性(如 name 和 age )和方法(如 makeSound 和 display )。
  • Lion 、 Elephant 和 Bird 是派生类,它们继承了 Animal 的特性,并根据自身的特性重写了 makeSound 和 display 方法。
  • 在 main 函数中,创建了各种动物的实例,并展示了它们的行为。

权限对继承的影响

  • public 继承:基类的 public 成员在派生类中仍然是 public 的, protected 成员仍然是 protected 的。基类的 private 成员在派生类中不可访问。
  • protected 继承:基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 protected 的。基类 的 private 成员在派生类中不可访问。
  • private 继承:基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 private 的。基类的 private 成员在派生类中不可访问。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
//基类,父类
class Vehicle{ //交通工具,车,抽象的概念
public:string type;string contry;string color;double price;int numOfWheel;
protected:int protectedData;
private:int privateData;
public:void run(){cout << "车跑起来了" << endl;}void stop();
};
//私有继承测试
class TestClass : private Vehicle{
public:void tsetFunc(){price = 10; //基类的公有数据被私有继承后,在派生类中权限编程私有,只限在类内部使用}
};
//公有继承测试
class Truck : protected Vehicle{
public:void testFunc(){type = "数据测试"; //编程了公有权限protectedData = 10; //保持公有权限privateData = 10; //报错了,基类的私有成员,不管哪种方式的继承都是不可访问的。}
};
//公有继承,基类的公有权限和保护权限不变,私有成员不能访问
class Bickle : public Vehicle{
public:void testFunc(){protectedData = 10;}
};
//派生类,子类
class Roadster : public Vehicle{ //跑车,也是抽象,比父类感觉上范围缩小了点
public:int stateOfTop;void openTopped();void pdrifting();
};
int main()
{TestClass test;test.price = 3.3; //报错了,基类的公有成员被私有继承后,降为私有权限Truck t;t.type = "测试"; //报错了,基类的公有成员被保护继承后,降为保护权限t.protectedData = 10; //从报错信息看出,保护继承造成基类的保护成员还是保持保护权限Roadster ftype;ftype.type = "捷豹Ftype";ftype.run();Bickle bike;bike.type = "死飞";bike.run();return 0;
}

基类构造函数

派生类可以通过其构造函数的初始化列表来调用基类的构造函数。这是在构造派生类对象时初 始化基类部分的标准做法

当创建派生类的对象时,基类的构造函数总是在派生类的构造函数之前被调用。如果没有明确指定,将 调用基类的默认构造函数。如果基类没有默认构造函数,或者你需要调用一个特定的基类构造函数,就 需要在派生类构造函数的初始化列表中明确指定

示例

假设我们有一个基类 Base 和一个派生自 Base 的类 Derived

class Base {
public:int data;Base(int x) {std::cout << "Base constructor with x = " << x << std::endl;}
};
class Derived : public Base {
public:double ydata;Derived(int x, double y) : Base(x) { // 调用 Base 类的构造函数std::cout << "Derived constructor with y = " << y << std::endl;}
};
int main() {Derived obj(10, 3.14); // 首先调用 Base(10),然后调用 Derived 的构造函数return 0;
}
  • Base 类有一个接受一个整数参数的构造函数。
  • Derived 类继承自 Base ,它的构造函数接受一个整数和一个双精度浮点数。在其初始化列表中, 它调用 Base 类的构造函数,并传递整数参数。
  • 当 Derived 类的对象被创建时,首先调用 Base 类的构造函数,然后调用 Derived 类的构造函 数。

 

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