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第七章 继承与派生
清华大学计算机与信息管理中心
郑 莉
C++语言程序设计
前一页 休息 2
本章主要内容
?类的继承与派生
?类成员的访问控制
?单继承与多继承
?派生类的构造, 析构函数
?类成员的标识与访问
前一页 休息 3
类的继承与派生
? 保持已有类的特性而构造新类的过程
称为继承。
? 在已有类的基础上新增自己的特性而
产生新类的过程称为派生。
? 被继承的已有类称为基类（或父类）。
? 派生出的新类称为派生类。
前一页 休息 4
继承与派生问题举例
工具车 轿车 面包车
小汽车 卡车 旅行车
汽车
交通工具
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 5
继承与派生问题举例
猴子
狮子 虎 猎豹
猫 鸟
动物
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 6
继承与派生问题举例
圆 矩形
几何形状
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 7
继承与派生问题举例
兼职技术人员
销售经理
管理人员 销售人员
雇员
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 8
继承与派生的目的
? 继承的目的：实现代码重用。
? 派生的目的：当新的问题出现，原有
程序无法解决（或不能完全解决）时，
需要对原有程序进行改造。
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 9
派生类的声明
class 派生类名,继承方式 基类名
{
成员声明；
}
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 10
继承方式
? 不同继承方式的影响主要体现在：
1、派生类 成员 对基类成员的访问控制。
2、派生类 对象 对基类成员的访问控制。
? 三种继承方式
– 公有继承
– 私有继承
– 保护继承
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 11
公有继承 (public)
? 基类的 public和 protected成员的访问
属性在派生类中 保持不变,但 基类的
private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基类
中的 public和 protected成员，但不能
访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象只能访问基类的
public成员。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 12
例 7-1 公有继承举例
class Point //基类 Point类的声明
{public,//公有函数成员
void InitP(float xx=0,float yy=0)
{X=xx;Y=yy;}
void Move(float xOff,float yOff)
{X+=xOff;Y+=yOff;}
float GetX() {return X;}
float GetY() {return Y;}
private,//私有数据成员
float X,Y;
};
类
成
员
的
访
问
控
制
class Rectangle,public Point //派生类声明
{
public,//新增公有函数成员
void InitR(float x,float y,float w,float h)
{InitP(x,y);W=w;H=h;}//调用基类公有成员函数
float GetH() {return H;}
float GetW() {return W;}
private,//新增私有数据成员
float W,H;
};
#include<iostream.h>
#include<math.h>int main()
{ Rectangle rect;
rect.InitR(2,3,20,10);
//通过派生类对象访问基类公有成员
rect.Move(3,2);
cout<<rect.GetX()<<','
<<rect.GetY()<<','
<<rect.GetH()<<','
<<rect.GetW()<<endl;
return 0;
}
前一页 休息 15
私有继承 (private)
? 基类的 public和 protected成员都以
private身份出现在派生类中，但基类
的 private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基
类中的 public和 protected成员，但
不能访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象不能访问基类中的
任何成员。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 16
例 7-2 私有继承举例
class Rectangle,private Point //派生类声明
{public,//新增外部接口
void InitR(float x,float y,float w,float h)
{InitP(x,y);W=w;H=h;} //访问基类公有成员
void Move(float xOff,float yOff)
{Point::Move(xOff,yOff);}
float GetX() {return Point::GetX();}
float GetY() {return Point::GetY();}
float GetH() {return H;}
float GetW() {return W;}
private,//新增私有数据
float W,H;
};
类
成
员
的
访
问
控
制
#include<iostream.h>
#include<math.h>int main()
int main()
{ //通过派生类对象只能访问本类成员
Rectangle rect;
rect.InitR(2,3,20,10);
rect.Move(3,2);
cout<<rect.GetX()<<','
<<rect.GetY()<<','
<<rect.GetH()<<','
<<rect.GetW()<<endl;
return 0;
}
前一页 休息 18
保护继承 (protected)
? 基类的 public和 protected成员都以
protected身份出现 在派生类中，但
基类的 private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基
类中的 public和 protected成员，但
不能访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象不能访问基类中的
任何成员
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 19
protected 成员的特点与作用
? 对建立其所在类对象的模块来说，它
与 private 成员的性质相同。
? 对于其派生类来说，它与 public 成
员的性质相同。
? 既实现了数据隐藏，又方便继承，实
现代码重用。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 20
例 7-3 protected 成员举例
class A {
protected:
int x;
}
int main()
{
A a;
a.X=5; //错误
}
类
成
员
的
访
问
控
制
class A {
protected:
int x;
}
class B,public A{
public:
void Function();
};
void B:Function()
{
X=5; //正确
}
前一页 休息 22
基类与派生类的对应关系
? 单继承
– 派生类只从一个基类派生。
? 多继承
– 派生类从多个基类派生。
? 多重派生
– 由一个基类派生出多个不同的派生类。
? 多层派生
– 派生类又作为基类，继续派生新的类。
单
继
承
与
多
继
承
前一页 休息 23
多继承时派生类的声明
class 派生类名：继承方式 1 基类名 1，
继承方式 2 基类名 2,...
{
成员声明；
}
注意：每一个“继承方式”，只用于限
制对紧随其后之基类的继承。
单
继
承
与
多
继
承
前一页 休息 24
多继承举例
class A{
public:
void setA(int);
void showA();
private:
int a;
};
class B{
public:
void setB(int);
void showB();
private:
int b;
};
class C, public A,private
B{
public:
void setC(int,int,int);
void showC();
private:
int c;
};
单
继
承
与
多
继
承
void A::setA(int x)
{ a=x; }
void B::setB(int x)
{ b=x; }
void C::setC(int x,int y,int
z)
{ //派生类成员直接访问基类的
//公有成员
SetA(x);
SetB(y);
c=z;
}
//其它函数实现略
int main()
{
C obj;
obj.setA(5);
obj.showA();
obj.setC(6,7,9);
obj.showC();
// obj.setB(6); 错误
// obj.showB(); 错误
return 0;
}
前一页 休息 26
继承时的构造函数
? 基类的构造函数不被继承，派生类中
需要声明自己的构造函数。
? 声明构造函数时，只需要对本类中新
增成员进行初始化，对继承来的基类
成员的初始化，自动调用基类构造函
数完成。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 27
单一继承时的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类所需的形参，
本类成员所需的形参 ):基类名 (参数 )
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 28
单一继承时的构造函数举例
#include<iostream.h>
class B{
public:
B();
B(int i);
~B();
void Print() const;
private:
int b;
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
B::B()
{
b=0;
cout<<"B's default constructor
called."<<endl;
}
B::B(int i)
{
b=i;
cout<<"B's constructor called."
<<endl;
}
B::~B()
{
cout<<"B's destructor
called."<<endl;
}
void B::Print() const
{
cout<<b<<endl;
}
class C:public B
{
public:
C();
C(int i,int j);
~C();
void Print() const;
private:
int c;
};
C::C()
{
c=0;
cout<<"C's default constructor
called."<<endl;
}
C::C(int i,int j):B(i)
{
c=j;
cout<<"C's constructor
called."<<endl;
}
C::~C()
{
cout<<"C's destructor
called."<<endl;
}
void C::Print() const
{
B::Print();
cout<<c<<endl;
}
int main()
{
C obj(5,6);
obj.Print();
return 0;
}
前一页 休息 35
多继承时的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类 1形参,基类 2
形参,...基类 n形参,本类形参 ):基类
名 1(参数 ),基类名 2(参数 ),...基类名
n(参数 )
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 36
派生类与基类的构造函数
? 当基类中声明有缺省形式的构造函数或
未声明构造函数时，派生类构造函数可
以不向基类构造函数传递参数。
? 若基类中未声明构造函数，派生类中也
可以不声明，全采用缺省形式构造函数。
? 当基类声明有带形参的构造函数时，派
生类也应声明带形参的构造函数，并将
参数传递给基类构造函数。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 37
多继承且有内嵌对象时
的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类 1形参，基类 2
形参,...基类 n形参，本类形参 ):基类
名 1(参数 ),基类名 2(参数 ),...基类名
n(参数 ),对象数据成员的初始化
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 38
构造函数的调用次序
1,调用基类构造函数，调用顺序按照
它们被继承时声明的顺序（从左向
右）。
2,调用成员对象的构造函数，调用顺
序按照它们在类中声明的顺序。
3,派生类的构造函数体中的内容。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 39
拷贝构造函数
? 若建立派生类对象时调用缺省拷贝构
造函数，则编译器将自动调用基类的
缺省拷贝构造函数。
? 若编写派生类的拷贝构造函数，则需
要为基类相应的拷贝构造函数传递参
数。例如,
C::C(C &c1):B(c1)
{…}
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 40
例 7-4 派生类构造函数举例
#include <iostream.h>
class B1 //基类 B1，构造函数有参数
{public:
B1(int i) {cout<<"constructing B1 "<<i<<endl;}
};
class B2 //基类 B2，构造函数有参数
{public:
B2(int j) {cout<<"constructing B2 "<<j<<endl;}
};
class B3 //基类 B3，构造函数无参数
{public:
B3(){cout<<"constructing B3 *"<<endl;}
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
class C,public B2,public B1,public B3
{
public,//派生类的公有成员
C(int a,int b,int c,int d),
B1(a),memberB2(d),memberB1(c),B2(b)
{}
private,//派生类的私有对象成员
B1 memberB1;
B2 memberB2;
B3 memberB3;
};
void main()
{
C obj(1,2,3,4);
}
前一页 休息 43
继承时的析构函数
? 析构函数也不被继承，派生类自行声
明。
? 声明方法与一般（无继承关系时）类
的析构函数相同。
? 不需要显式地调用基类的析构函数，
系统会自动隐式调用。
? 析构函数的调用次序与构造函数相反。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 44
例 7-5 派生类析构函数举例
#include <iostream.h>
class B1 //基类 B1声明
{
public:
B1(int i)
{cout<<"constructing B1 "<<i<<endl;}
~B1() {cout<<"destructing B1 "<<endl;}
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
class B2 //基类 B2声明
{public:
B2(int j)
{cout<<"constructing B2 "<<j<<endl;}
~B2() {cout<<"destructing B2 "<<endl;}
};
class B3 //基类 B3声明
{public:
B3(){cout<<"constructing B3 *"<<endl;}
~B3() {cout<<"destructing B3 "<<endl;}
};
class C,public B2,public B1,public B3
{public:
C(int a,int b,int c,int d):
B1(a),memberB2(d),memberB1(c),B2(b){}
private:
B1 memberB1;
B2 memberB2;
B3 memberB3;
};
void main()
{ C obj(1,2,3,4); }
前一页 休息 47
同名覆盖原则
当派生类与基类中有相同成员时：
? 若未强行指名，则通过派生类对象使
用的是派生类中的同名成员。
? 如要通过派生类对象访问基类中被覆
盖的同名成员，应使用基类名限定。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 48
例 7-6 多继承同名覆盖举例
#include <iostream.h>
class B1 //声明基类 B1
{
public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of
B1"<<endl;}
};
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
class B2 //声明基类 B2
{ public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of B2"<<endl;}
};
class D1,public B1,public B2
{ public:
int nV; //同名数据成员
void fun(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
//同名函数成员
};
void main()
{ D1 d1;
d1.nV=1; //对象名,成员名标识,访问 D1类成员
d1.fun();
d1.B1::nV=2; //作用域分辨符标识,访问基类 B1成
员
d1.B1::fun();
d1.B2::nV=3; //作用域分辨符标识,访问基类 B2成
员
d1.B2::fun();
}
前一页 休息 51
二义性问题
? 在多继承时，基类与派生类之间，或基
类之间出现同名成员时，将出现访问时
的二义性（不确定性） —— 采用虚函数
（第 8章）或支配（同名覆盖）原则来
解决。
? 当派生类从多个基类派生，而这些基类
又从同一个基类派生，则在访问此共同
基类中的成员时，将产生二义性 —— 采
用虚基类来解决。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 52
二义性问题举例
class A
{
public:
void f();
};
class B
{
public:
void f();
void g();
};
class C,public A,piblic B
{ public:
void g();
void h();
};
如果声明,C c1;
则 c1.f(); 具有二义性
而 c1.g(); 无二义性（同名覆盖）
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 53
二义性的解决方法
? 解决方法一：用类名来限定
c1.A::f() 或 c1.B::f()
? 解决方法二：同名覆盖
在 C 中声明一个同名成员函数 f(),f()
再根据需要调用 A::f() 或 B::f()
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 54
二义性问题举例
class B
{ public:
int b;
}
class B1, public B
{
private:
int b1;
}
class B2, public B
{
private:
int b2;
};
class C, public B1,public B2
{
public:
int f();
private:
int d;
}
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
B
B1 B2
C
下面的访问是二义性的：
C c;
c.b
c.B::b
下面是正确的：
c.B1::b
c.B2::b
派生类 C的对象的存储结构示意图：
b
b1
b
b2
d
B类成员
B类成员
B1类成员
B2类成员
C类对象
前一页 休息 57
虚基类
? 虚基类的引入
– 用于有共同基类的场合
? 声明
– 以 virtual修饰说明基类例,class B1:virtual public B
? 作用
– 主要用来解决多继承时可能发生的对同一基类继承多次而产生的二义性问题,
– 为最远的派生类提供唯一的基类成员，而不重复产生多次拷贝
? 注意：
– 在第一级继承时就要将共同基类设计为虚基类。
前一页 休息 58
虚基类举例
class B{ private,int b;};
class B1, virtual public B { private,int b1;};
class B2, virtual public B { private,int b2;};
class C, public B1,public B2{ private,float d;}
下面的访问是正确的：
C cobj;
cobj.b;
虚
基
类
虚基类的派生类对象存储结构示意图：
B
B1 B2
C
b1
b2
d
B1类成员
B2类成员 C类对象
b B类成员
前一页 休息 60
例 7-7虚基类举例
虚
基
类
D1类
void fund();
int nVd;
B1类
int nV1;
D1类
void fun();
void fund();
int nv;
int B1::nV1;
int B2::nV2;
int nVd;
B2类
int nV2;
B0类
void fun();
int nV;
B0
B1新增成员
B0
B2新增成员
D1新增成员
B0
B0
B1
B2
D1
nV,fun()
#include <iostream.h>
class B0 //声明基类 B0
{
public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of B0"<<endl;}
};
class B1,virtual public B0 //B0为虚基类，派生 B1类
{
public,//新增外部接口
int nV1;
};
class B2,virtual public B0 //B0为虚基类派生 B2类
{ public,//新增外部接口
int nV2;
};
class D1,public B1,public B2 //派生类 D1声明
{ public,//新增外部接口
int nVd;
void fund(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
};
void main() //程序主函数
{ D1 d1; //声明 D1类对象 d1
d1.nV=2; //使用直接基类
d1.fun();
}
前一页 休息 64
虚基类及其派生类构造函数
? 建立对象时所指定的类称为 最（远）派生类 。
? 虚基类的成员是由最派生类的构造函数通过调
用虚基类的构造函数进行初始化的。
? 在整个继承结构中，直接或间接继承虚基类的
所有派生类，都必须在构造函数的成员初始化
表中给出对虚基类的构造函数的调用。如果未
列出，则表示调用该虚基类的缺省构造函数。
? 在建立对象时，只有最派生类的构造函数调用
虚基类的构造函数，该派生类的其它基类对虚
基类构造函数的调用被忽略。
虚
基
类
前一页 休息 65
有虚基类时的构造函数举例
#include <iostream.h>
class B0 //声明基类 B0
{ public,//外部接口
B0(int n){ nV=n;}
int nV;
void fun(){cout<<"Member of
B0"<<endl;}
};
虚
基
类
class B1,virtual public B0
{
public:
B1(int a), B0(a) {}
int nV1;
};
class B2,virtual public B0
{
public:
B2(int a), B0(a) {}
int nV2;
};
class D1,public B1,public B2
{
public:
D1(int a), B0(a),B1(a),B2(a){}
int nVd;
void fund(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
};
void main()
{
D1 d1(1);
d1.nV=2;
d1.fun();
}
前一页 休息 68
赋值兼容原则
? 一个公有派生类的对象在使用上可以
被当作基类的对象，反之则禁止。具
体表现在：
– 派生类的对象可以被赋值给基类对象。
– 派生类的对象可以初始化基类的引用。
– 指向基类的指针也可以指向派生类。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 69
例 7-8 赋值兼容规则举例
#include <iostream.h>
class B0 //基类 B0声明
{ public:
void
display(){cout<<"B0::display()"<<endl;}
//公有成员函数
};
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
class B1,public B0
{
public:
void display(){cout<<"B1::display()"<<endl;}
};
class D1,public B1
{
public:
void display(){cout<<"D1::display()"<<endl;}
};
void fun(B0 *ptr)
{ ptr->display();//"对象指针 ->成员名 " }
void main() //主函数
{ B0 b0; //声明 B0类对象
B1 b1; //声明 B1类对象
D1 d1; //声明 D1类对象
B0 *p; //声明 B0类指针
p=&b0; //B0类指针指向 B0类对象
fun(p);
p=&b1; //B0类指针指向 B1类对象
fun(p);
p=&d1; //B0类指针指向 D1类对象
fun(p);
}
前一页 休息 72
综合举例
? 例 7-10（课后阅读）
? 这个程序有两点不足：
①基类的成员函数 pay()和 displayStatus()
的函数体均为空，在实现部分仍要写出
函数体，显得冗余。
②在 main()函数中，建立了四个不同类的
对象，对它们进行了类似的操作，但是
却重复写了四遍类似的语句，程序不够
简洁。
前一页 休息 73
作业
? 复习第七章，预习第八章
? 仔细阅读例 7-10
? 7-5,7-6
? 实验七
第七章 继承与派生
清华大学计算机与信息管理中心
郑 莉
C++语言程序设计
前一页 休息 2
本章主要内容
?类的继承与派生
?类成员的访问控制
?单继承与多继承
?派生类的构造, 析构函数
?类成员的标识与访问
前一页 休息 3
类的继承与派生
? 保持已有类的特性而构造新类的过程
称为继承。
? 在已有类的基础上新增自己的特性而
产生新类的过程称为派生。
? 被继承的已有类称为基类（或父类）。
? 派生出的新类称为派生类。
前一页 休息 4
继承与派生问题举例
工具车 轿车 面包车
小汽车 卡车 旅行车
汽车
交通工具
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 5
继承与派生问题举例
猴子
狮子 虎 猎豹
猫 鸟
动物
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 6
继承与派生问题举例
圆 矩形
几何形状
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 7
继承与派生问题举例
兼职技术人员
销售经理
管理人员 销售人员
雇员
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 8
继承与派生的目的
? 继承的目的：实现代码重用。
? 派生的目的：当新的问题出现，原有
程序无法解决（或不能完全解决）时，
需要对原有程序进行改造。
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 9
派生类的声明
class 派生类名,继承方式 基类名
{
成员声明；
}
类
的
继
承
与
派
生
前一页 休息 10
继承方式
? 不同继承方式的影响主要体现在：
1、派生类 成员 对基类成员的访问控制。
2、派生类 对象 对基类成员的访问控制。
? 三种继承方式
– 公有继承
– 私有继承
– 保护继承
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 11
公有继承 (public)
? 基类的 public和 protected成员的访问
属性在派生类中 保持不变,但 基类的
private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基类
中的 public和 protected成员，但不能
访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象只能访问基类的
public成员。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 12
例 7-1 公有继承举例
class Point //基类 Point类的声明
{public,//公有函数成员
void InitP(float xx=0,float yy=0)
{X=xx;Y=yy;}
void Move(float xOff,float yOff)
{X+=xOff;Y+=yOff;}
float GetX() {return X;}
float GetY() {return Y;}
private,//私有数据成员
float X,Y;
};
类
成
员
的
访
问
控
制
class Rectangle,public Point //派生类声明
{
public,//新增公有函数成员
void InitR(float x,float y,float w,float h)
{InitP(x,y);W=w;H=h;}//调用基类公有成员函数
float GetH() {return H;}
float GetW() {return W;}
private,//新增私有数据成员
float W,H;
};
#include<iostream.h>
#include<math.h>int main()
{ Rectangle rect;
rect.InitR(2,3,20,10);
//通过派生类对象访问基类公有成员
rect.Move(3,2);
cout<<rect.GetX()<<','
<<rect.GetY()<<','
<<rect.GetH()<<','
<<rect.GetW()<<endl;
return 0;
}
前一页 休息 15
私有继承 (private)
? 基类的 public和 protected成员都以
private身份出现在派生类中，但基类
的 private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基
类中的 public和 protected成员，但
不能访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象不能访问基类中的
任何成员。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 16
例 7-2 私有继承举例
class Rectangle,private Point //派生类声明
{public,//新增外部接口
void InitR(float x,float y,float w,float h)
{InitP(x,y);W=w;H=h;} //访问基类公有成员
void Move(float xOff,float yOff)
{Point::Move(xOff,yOff);}
float GetX() {return Point::GetX();}
float GetY() {return Point::GetY();}
float GetH() {return H;}
float GetW() {return W;}
private,//新增私有数据
float W,H;
};
类
成
员
的
访
问
控
制
#include<iostream.h>
#include<math.h>int main()
int main()
{ //通过派生类对象只能访问本类成员
Rectangle rect;
rect.InitR(2,3,20,10);
rect.Move(3,2);
cout<<rect.GetX()<<','
<<rect.GetY()<<','
<<rect.GetH()<<','
<<rect.GetW()<<endl;
return 0;
}
前一页 休息 18
保护继承 (protected)
? 基类的 public和 protected成员都以
protected身份出现 在派生类中，但
基类的 private成员 不可访问 。
? 派生类中的成员函数可以直接访问基
类中的 public和 protected成员，但
不能访问基类的 private成员。
? 通过派生类的对象不能访问基类中的
任何成员
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 19
protected 成员的特点与作用
? 对建立其所在类对象的模块来说，它
与 private 成员的性质相同。
? 对于其派生类来说，它与 public 成
员的性质相同。
? 既实现了数据隐藏，又方便继承，实
现代码重用。
类
成
员
的
访
问
控
制
前一页 休息 20
例 7-3 protected 成员举例
class A {
protected:
int x;
}
int main()
{
A a;
a.X=5; //错误
}
类
成
员
的
访
问
控
制
class A {
protected:
int x;
}
class B,public A{
public:
void Function();
};
void B:Function()
{
X=5; //正确
}
前一页 休息 22
基类与派生类的对应关系
? 单继承
– 派生类只从一个基类派生。
? 多继承
– 派生类从多个基类派生。
? 多重派生
– 由一个基类派生出多个不同的派生类。
? 多层派生
– 派生类又作为基类，继续派生新的类。
单
继
承
与
多
继
承
前一页 休息 23
多继承时派生类的声明
class 派生类名：继承方式 1 基类名 1，
继承方式 2 基类名 2,...
{
成员声明；
}
注意：每一个“继承方式”，只用于限
制对紧随其后之基类的继承。
单
继
承
与
多
继
承
前一页 休息 24
多继承举例
class A{
public:
void setA(int);
void showA();
private:
int a;
};
class B{
public:
void setB(int);
void showB();
private:
int b;
};
class C, public A,private
B{
public:
void setC(int,int,int);
void showC();
private:
int c;
};
单
继
承
与
多
继
承
void A::setA(int x)
{ a=x; }
void B::setB(int x)
{ b=x; }
void C::setC(int x,int y,int
z)
{ //派生类成员直接访问基类的
//公有成员
SetA(x);
SetB(y);
c=z;
}
//其它函数实现略
int main()
{
C obj;
obj.setA(5);
obj.showA();
obj.setC(6,7,9);
obj.showC();
// obj.setB(6); 错误
// obj.showB(); 错误
return 0;
}
前一页 休息 26
继承时的构造函数
? 基类的构造函数不被继承，派生类中
需要声明自己的构造函数。
? 声明构造函数时，只需要对本类中新
增成员进行初始化，对继承来的基类
成员的初始化，自动调用基类构造函
数完成。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 27
单一继承时的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类所需的形参，
本类成员所需的形参 ):基类名 (参数 )
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 28
单一继承时的构造函数举例
#include<iostream.h>
class B{
public:
B();
B(int i);
~B();
void Print() const;
private:
int b;
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
B::B()
{
b=0;
cout<<"B's default constructor
called."<<endl;
}
B::B(int i)
{
b=i;
cout<<"B's constructor called."
<<endl;
}
B::~B()
{
cout<<"B's destructor
called."<<endl;
}
void B::Print() const
{
cout<<b<<endl;
}
class C:public B
{
public:
C();
C(int i,int j);
~C();
void Print() const;
private:
int c;
};
C::C()
{
c=0;
cout<<"C's default constructor
called."<<endl;
}
C::C(int i,int j):B(i)
{
c=j;
cout<<"C's constructor
called."<<endl;
}
C::~C()
{
cout<<"C's destructor
called."<<endl;
}
void C::Print() const
{
B::Print();
cout<<c<<endl;
}
int main()
{
C obj(5,6);
obj.Print();
return 0;
}
前一页 休息 35
多继承时的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类 1形参,基类 2
形参,...基类 n形参,本类形参 ):基类
名 1(参数 ),基类名 2(参数 ),...基类名
n(参数 )
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 36
派生类与基类的构造函数
? 当基类中声明有缺省形式的构造函数或
未声明构造函数时，派生类构造函数可
以不向基类构造函数传递参数。
? 若基类中未声明构造函数，派生类中也
可以不声明，全采用缺省形式构造函数。
? 当基类声明有带形参的构造函数时，派
生类也应声明带形参的构造函数，并将
参数传递给基类构造函数。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 37
多继承且有内嵌对象时
的构造函数
派生类名,:派生类名 (基类 1形参，基类 2
形参,...基类 n形参，本类形参 ):基类
名 1(参数 ),基类名 2(参数 ),...基类名
n(参数 ),对象数据成员的初始化
{
本类成员初始化赋值语句；
}；
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 38
构造函数的调用次序
1,调用基类构造函数，调用顺序按照
它们被继承时声明的顺序（从左向
右）。
2,调用成员对象的构造函数，调用顺
序按照它们在类中声明的顺序。
3,派生类的构造函数体中的内容。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 39
拷贝构造函数
? 若建立派生类对象时调用缺省拷贝构
造函数，则编译器将自动调用基类的
缺省拷贝构造函数。
? 若编写派生类的拷贝构造函数，则需
要为基类相应的拷贝构造函数传递参
数。例如,
C::C(C &c1):B(c1)
{…}
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 40
例 7-4 派生类构造函数举例
#include <iostream.h>
class B1 //基类 B1，构造函数有参数
{public:
B1(int i) {cout<<"constructing B1 "<<i<<endl;}
};
class B2 //基类 B2，构造函数有参数
{public:
B2(int j) {cout<<"constructing B2 "<<j<<endl;}
};
class B3 //基类 B3，构造函数无参数
{public:
B3(){cout<<"constructing B3 *"<<endl;}
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
class C,public B2,public B1,public B3
{
public,//派生类的公有成员
C(int a,int b,int c,int d),
B1(a),memberB2(d),memberB1(c),B2(b)
{}
private,//派生类的私有对象成员
B1 memberB1;
B2 memberB2;
B3 memberB3;
};
void main()
{
C obj(1,2,3,4);
}
前一页 休息 43
继承时的析构函数
? 析构函数也不被继承，派生类自行声
明。
? 声明方法与一般（无继承关系时）类
的析构函数相同。
? 不需要显式地调用基类的析构函数，
系统会自动隐式调用。
? 析构函数的调用次序与构造函数相反。
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
前一页 休息 44
例 7-5 派生类析构函数举例
#include <iostream.h>
class B1 //基类 B1声明
{
public:
B1(int i)
{cout<<"constructing B1 "<<i<<endl;}
~B1() {cout<<"destructing B1 "<<endl;}
};
派
生
类
的
构
造
、
析
构
函
数
class B2 //基类 B2声明
{public:
B2(int j)
{cout<<"constructing B2 "<<j<<endl;}
~B2() {cout<<"destructing B2 "<<endl;}
};
class B3 //基类 B3声明
{public:
B3(){cout<<"constructing B3 *"<<endl;}
~B3() {cout<<"destructing B3 "<<endl;}
};
class C,public B2,public B1,public B3
{public:
C(int a,int b,int c,int d):
B1(a),memberB2(d),memberB1(c),B2(b){}
private:
B1 memberB1;
B2 memberB2;
B3 memberB3;
};
void main()
{ C obj(1,2,3,4); }
前一页 休息 47
同名覆盖原则
当派生类与基类中有相同成员时：
? 若未强行指名，则通过派生类对象使
用的是派生类中的同名成员。
? 如要通过派生类对象访问基类中被覆
盖的同名成员，应使用基类名限定。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 48
例 7-6 多继承同名覆盖举例
#include <iostream.h>
class B1 //声明基类 B1
{
public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of
B1"<<endl;}
};
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
class B2 //声明基类 B2
{ public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of B2"<<endl;}
};
class D1,public B1,public B2
{ public:
int nV; //同名数据成员
void fun(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
//同名函数成员
};
void main()
{ D1 d1;
d1.nV=1; //对象名,成员名标识,访问 D1类成员
d1.fun();
d1.B1::nV=2; //作用域分辨符标识,访问基类 B1成
员
d1.B1::fun();
d1.B2::nV=3; //作用域分辨符标识,访问基类 B2成
员
d1.B2::fun();
}
前一页 休息 51
二义性问题
? 在多继承时，基类与派生类之间，或基
类之间出现同名成员时，将出现访问时
的二义性（不确定性） —— 采用虚函数
（第 8章）或支配（同名覆盖）原则来
解决。
? 当派生类从多个基类派生，而这些基类
又从同一个基类派生，则在访问此共同
基类中的成员时，将产生二义性 —— 采
用虚基类来解决。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 52
二义性问题举例
class A
{
public:
void f();
};
class B
{
public:
void f();
void g();
};
class C,public A,piblic B
{ public:
void g();
void h();
};
如果声明,C c1;
则 c1.f(); 具有二义性
而 c1.g(); 无二义性（同名覆盖）
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 53
二义性的解决方法
? 解决方法一：用类名来限定
c1.A::f() 或 c1.B::f()
? 解决方法二：同名覆盖
在 C 中声明一个同名成员函数 f(),f()
再根据需要调用 A::f() 或 B::f()
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 54
二义性问题举例
class B
{ public:
int b;
}
class B1, public B
{
private:
int b1;
}
class B2, public B
{
private:
int b2;
};
class C, public B1,public B2
{
public:
int f();
private:
int d;
}
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
B
B1 B2
C
下面的访问是二义性的：
C c;
c.b
c.B::b
下面是正确的：
c.B1::b
c.B2::b
派生类 C的对象的存储结构示意图：
b
b1
b
b2
d
B类成员
B类成员
B1类成员
B2类成员
C类对象
前一页 休息 57
虚基类
? 虚基类的引入
– 用于有共同基类的场合
? 声明
– 以 virtual修饰说明基类例,class B1:virtual public B
? 作用
– 主要用来解决多继承时可能发生的对同一基类继承多次而产生的二义性问题,
– 为最远的派生类提供唯一的基类成员，而不重复产生多次拷贝
? 注意：
– 在第一级继承时就要将共同基类设计为虚基类。
前一页 休息 58
虚基类举例
class B{ private,int b;};
class B1, virtual public B { private,int b1;};
class B2, virtual public B { private,int b2;};
class C, public B1,public B2{ private,float d;}
下面的访问是正确的：
C cobj;
cobj.b;
虚
基
类
虚基类的派生类对象存储结构示意图：
B
B1 B2
C
b1
b2
d
B1类成员
B2类成员 C类对象
b B类成员
前一页 休息 60
例 7-7虚基类举例
虚
基
类
D1类
void fund();
int nVd;
B1类
int nV1;
D1类
void fun();
void fund();
int nv;
int B1::nV1;
int B2::nV2;
int nVd;
B2类
int nV2;
B0类
void fun();
int nV;
B0
B1新增成员
B0
B2新增成员
D1新增成员
B0
B0
B1
B2
D1
nV,fun()
#include <iostream.h>
class B0 //声明基类 B0
{
public,//外部接口
int nV;
void fun(){cout<<"Member of B0"<<endl;}
};
class B1,virtual public B0 //B0为虚基类，派生 B1类
{
public,//新增外部接口
int nV1;
};
class B2,virtual public B0 //B0为虚基类派生 B2类
{ public,//新增外部接口
int nV2;
};
class D1,public B1,public B2 //派生类 D1声明
{ public,//新增外部接口
int nVd;
void fund(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
};
void main() //程序主函数
{ D1 d1; //声明 D1类对象 d1
d1.nV=2; //使用直接基类
d1.fun();
}
前一页 休息 64
虚基类及其派生类构造函数
? 建立对象时所指定的类称为 最（远）派生类 。
? 虚基类的成员是由最派生类的构造函数通过调
用虚基类的构造函数进行初始化的。
? 在整个继承结构中，直接或间接继承虚基类的
所有派生类，都必须在构造函数的成员初始化
表中给出对虚基类的构造函数的调用。如果未
列出，则表示调用该虚基类的缺省构造函数。
? 在建立对象时，只有最派生类的构造函数调用
虚基类的构造函数，该派生类的其它基类对虚
基类构造函数的调用被忽略。
虚
基
类
前一页 休息 65
有虚基类时的构造函数举例
#include <iostream.h>
class B0 //声明基类 B0
{ public,//外部接口
B0(int n){ nV=n;}
int nV;
void fun(){cout<<"Member of
B0"<<endl;}
};
虚
基
类
class B1,virtual public B0
{
public:
B1(int a), B0(a) {}
int nV1;
};
class B2,virtual public B0
{
public:
B2(int a), B0(a) {}
int nV2;
};
class D1,public B1,public B2
{
public:
D1(int a), B0(a),B1(a),B2(a){}
int nVd;
void fund(){cout<<"Member of D1"<<endl;}
};
void main()
{
D1 d1(1);
d1.nV=2;
d1.fun();
}
前一页 休息 68
赋值兼容原则
? 一个公有派生类的对象在使用上可以
被当作基类的对象，反之则禁止。具
体表现在：
– 派生类的对象可以被赋值给基类对象。
– 派生类的对象可以初始化基类的引用。
– 指向基类的指针也可以指向派生类。
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
前一页 休息 69
例 7-8 赋值兼容规则举例
#include <iostream.h>
class B0 //基类 B0声明
{ public:
void
display(){cout<<"B0::display()"<<endl;}
//公有成员函数
};
派
生
类
成
员
的
标
识
与
访
问
class B1,public B0
{
public:
void display(){cout<<"B1::display()"<<endl;}
};
class D1,public B1
{
public:
void display(){cout<<"D1::display()"<<endl;}
};
void fun(B0 *ptr)
{ ptr->display();//"对象指针 ->成员名 " }
void main() //主函数
{ B0 b0; //声明 B0类对象
B1 b1; //声明 B1类对象
D1 d1; //声明 D1类对象
B0 *p; //声明 B0类指针
p=&b0; //B0类指针指向 B0类对象
fun(p);
p=&b1; //B0类指针指向 B1类对象
fun(p);
p=&d1; //B0类指针指向 D1类对象
fun(p);
}
前一页 休息 72
综合举例
? 例 7-10（课后阅读）
? 这个程序有两点不足：
①基类的成员函数 pay()和 displayStatus()
的函数体均为空，在实现部分仍要写出
函数体，显得冗余。
②在 main()函数中，建立了四个不同类的
对象，对它们进行了类似的操作，但是
却重复写了四遍类似的语句，程序不够
简洁。
前一页 休息 73
作业
? 复习第七章，预习第八章
? 仔细阅读例 7-10
? 7-5,7-6
? 实验七
