c++中的继承关系

来源：jb51　　时间：2021/7/19 13:31:18　　对本文有异议

1 什么是继承

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。

　　面向对象的继承关系指类之间的父子关系。用类图表示如下：

2 为什么要有继承？/ 继承的意义？

　　因为继承是面向对象中代码复用的一种手段。通过继承，可以获取父类的所有功能，也可以在子类中重写父类已有的功能以及添加父类中没有的功能。

3如何理解子类是特殊的父类？

　　因为子类不仅继承了父类所有的属性与行为，而且在子类中还可以重写父类已有的功能，以及添加自己的新属性与新方法。这也就是说子类对象可以当作父类对象使用。

4 继承的规则

　　1）子类是特殊的父类

　　2）子类对象可以直接初始化父类对象

　　3）子类对象可以直接赋值给父类对象

5 继承中的访问级别

　　1）public：在类的内部和外部都可以访问。

　　2）protected:：可以在类的内部使用，不可以在类的外部直接使用。，但是存在继承关系时，可以在子类中使用父类的protected的成员。

　　3）private：只可以在类的内部使用，不可以在类的外部使用。

　　注：类的内部：在当前类的作用域中（不包括子类的作用域）；类的外部：类内部之外的作用域（包括子类的作用域）

　　问题1：子类是否可以直接访问父类中的private成员（非公有成员）吗？（No）

　　　　1）从面向对象理论的角度分析，可知子类拥有父类一切的属性与行为，得出的结论：Yes

　　　　2）从c++的语法角度分析，可知外界不能访问类的private成员，得出的结论：No

　　问题2：谈谈 protected关键字的存在的意义？

　　　　protected关键字是为继承而存在的，这样就可以在子类中访问父类的protected成员，同时还不允许外界直接访问父类中的protected成员。

　　问题3：在类中如何选择类的访问级别？--- 见下图

6 继承中的继承方式

　　1）public 继承方式 --- 父类成员在子类中保持原有的访问级别。

　　2）protected继承方式 ---父类中的公有成员在子类中变成了protected成员，其它不变。

　　3）private 继承方式（默认） --- 父类成员在子类中变成了private成员

　　可归纳为：

　　　　结论：无论选择哪种继承方式，都不会影响子类访问父类成员的级别

　　注：1） c++ 工程项目中只使用 public 继承方式；

　　　　2） c++ 派生语言（jave，c#）只支持 public继承方式；

　　　　3）protected、private 继承方式带来的复杂性远大于其实用性；（舍弃不用）

用代码实现类图中的功能：

　　代码如下：

 #include <iostream>
  #include <string>
  #include <sstream>
  
  using namespace std;
  
 class Object
  {
  protected:
     string mName;
     string mInfo;
 public:
     Object()
     {
         mName = "Object";
         mInfo = "";
     }
     inline string getName()
     {
         return mName;
     }
     inline string getInfo()
     {
         return mInfo;
     }
 };
 
 class Point : public Object
 {
 private:
     int mX;
     int mY;
 public:
     Point(int x = 0, int y = 0)
     {
         ostringstream oss;
 
         mX = x;
         mY = y;
         mName = "Point";
         
         oss << "Point(" << mX << ", " << mY << ")";
         mInfo = oss.str();
     }
     inline int getX()
     {
         return mX;
     }
     inline int getY()
     {
         return mY;
     }
 };
 
 class Line : public Object
 {
 private:
     Point mP1;
     Point mP2;
 public:
     Line(Point p1, Point p2)
     {
         mP1 = p1;
         mP2 = p2;
         mName = "Line"; 
         mInfo = "Line from " + p1.getInfo() + " to " + p2.getInfo();
     }
     inline Point getStartPoint()
     {
         return mP1;
     }
     inline Point getEndPoint()
     {
         return mP2;
     }
 };
 
 int main(int argc, char const *argv[])
 {
     Object obj;
     cout << obj.getName() << endl;
     cout << obj.getInfo() << endl << endl;
 
     Point p1(1, 2);
     Point p2(3, 4);
     cout << p1.getName() << endl;
     cout << p1.getInfo() << endl;
     cout << p2.getName() << endl;
     cout << p2.getInfo() << endl << endl;
 
     Line line(p1, p2);
     cout << line.getName() << endl;
     cout << line.getInfo() << endl << endl;
 
     return 0;
 }