c++中的繼承關系

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1 什麼是繼承

繼承概念

繼承(inheritance)機制是面向對象程序設計使代碼可以復用的最重要的手段，它允許程序員在保持原有類特性的基礎上進行擴展，增加功能。這樣產生新的類，稱派生類。繼承呈現瞭面向對象程序設計的層次結構，體現瞭由簡單到復雜的認知過程。

　　面向對象的繼承關系指類之間的父子關系。用類圖表示如下：

2 為什麼要有繼承？/ 繼承的意義？

　　因為繼承是面向對象中代碼復用的一種手段。通過繼承，可以獲取父類的所有功能，也可以在子類中重寫父類已有的功能 以及 添加父類中沒有的功能。

3如何理解 子類是特殊的父類？

　　因為子類不僅繼承瞭父類所有的屬性與行為，而且在子類中還可以重寫父類已有的功能，以及添加自己的新屬性與新方法。這也就是說子類對象可以當作父類對象使用。

4 繼承的規則

　　1） 子類是特殊的父類

　　2） 子類對象可以直接初始化父類對象

　　3） 子類對象可以直接賦值給父類對象

5 繼承中的訪問級別

　　1）public：在類的內部和外部都可以訪問。

　　2）protected:：可以在類的內部使用，不可以在類的外部直接使用。，但是存在繼承關系時，可以在子類中使用父類的protected的成員。

　　3）private：隻可以在類的內部使用，不可以在類的外部使用。

　　註：類的內部：在當前類的作用域中（不包括子類的作用域）；類的外部：類內部之外的作用域（包括子類的作用域）

　　問題1：子類是否可以直接訪問父類中的private成員（非公有成員）嗎？（No）

　　　　1）從面向對象理論的角度分析，可知子類擁有父類一切的屬性與行為，得出的結論：Yes

　　　　2）從c++的語法角度分析，可知外界不能訪問類的private成員，得出的結論：No

　　問題2：談談 protected關鍵字的存在的意義？

　　　　protected關鍵字是為繼承而存在的，這樣就可以在子類中訪問父類的protected成員，同時還不允許外界直接訪問父類中的protected成員。

　　問題3：在類中如何選擇類的訪問級別？— 見下圖

6 繼承中的繼承方式

　　1）public 繼承方式 — 父類成員在子類中保持原有的訪問級別。

　　2）protected繼承方式 —父類中的公有成員在子類中變成瞭protected成員，其它不變。

　　3）private 繼承方式（默認） — 父類成員在子類中變成瞭private成員

　　 可歸納為：

　　　　結論：無論選擇哪種繼承方式，都不會影響子類訪問父類成員的級別

　　註：1） c++ 工程項目中隻使用 public 繼承方式；

　　　　2） c++ 派生語言（jave，c#）隻支持 public繼承方式；

　　　　3）protected、private 繼承方式帶來的復雜性遠大於其實用性；（舍棄不用）

用代碼實現類圖中的功能：

　　代碼如下：

 #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;
 }

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