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C++ 继承

C++ 继承

在C++中，继承是一个对象自动获取其父对象的所有属性和行为的过程。通过这种方式，可以重用、扩展或修改在其他类中定义的属性和行为。

在C++中，继承另一个类的成员的类被称为派生类，而被继承成员的类被称为基类。派生类是基类的专门化类。

C++继承的优势

代码可重用性： 现在您可以重用父类的成员。因此，无需再次定义成员。所以类中所需的代码更少。

继承的类型

C++支持五种类型的继承：

  • 单继承
  • 多继承
  • 层次继承
  • 多级继承
  • 混合继承

C++ 继承

派生类

派生类是指从基类派生出来的类。

派生类的语法如下：

class derived_class_name :: visibility-mode base_class_name
{
    // body of the derived class.
}

其中：

derived_class_name： 它是派生类的名称。

visibility mode： 可见性模式指定基类的特性是公开继承还是私有继承。它可以是public或private。

base_class_name： 它是基类的名称。

  • 当派生类以私有方式继承基类时，基类的公有成员变为派生类的私有成员。因此，基类的公有成员只能由派生类的成员函数访问，而不能被派生类的对象访问。
  • 当派生类以公有方式继承基类时，基类的公有成员也成为派生类的公有成员。因此，基类的公有成员既可以被派生类的对象访问，也可以被基类的成员函数访问。

注意：

  • 在C++中，默认的可见性模式是私有。
  • 基类的私有成员不会被继承。

C++单继承

单继承 被定义为只从一个基类继承的派生类。

C++ 继承

其中’A’是基类，’B’是派生类。

C++单层继承示例：继承字段

当一个类继承另一个类时，称为单层继承。让我们来看一个继承字段的单层继承示例。

#include <iostream>
using namespace std;
 class Account {
   public:
   float salary = 60000; 
 };
   class Programmer: public Account {
   public:
   float bonus = 5000;  
   };     
int main(void) {
     Programmer p1;
     cout<<"Salary: "<<p1.salary<<endl;  
     cout<<"Bonus: "<<p1.bonus<<endl;  
    return 0;
}

输出：

Salary: 60000
Bonus: 5000

在上面的示例中，Employee是基类，Programmer是派生类。 C ++单层继承示例：继承方法 让我们看一个只继承方法的C ++继承的另一个示例。

#include <iostream>
using namespace std;
 class Animal {
   public:
 void eat() { 
    cout<<"Eating..."<<endl; 
 }  
   };
   class Dog: public Animal  
   {  
       public:
     void bark(){
    cout<<"Barking..."; 
     }  
   }; 
int main(void) {
    Dog d1;
    d1.eat();
    d1.bark();
    return 0;
}

输出：

Eating...
Barking...

让我们看一个简单的例子。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
    int a = 4;
    int b = 5;
    public:
    int mul()
    {
        int c = a*b;
        return c;
    }   
};

class B : private A
{
    public:
    void display()
    {
        int result = mul();
        std::cout <<"Multiplication of a and b is : "<<result<< std::endl;
    }
};
int main()
{
   B b;
   b.display();

    return 0;
}

输出：

Multiplication of a and b is : 20

在上面的例子中，类A是私有继承的。因此，类B的对象无法访问类A的mul()函数。它只能被类B的成员函数访问。

如何使私有成员可继承

私有成员是不可继承的。如果我们通过将其修改为公有来改变可见性模式，但这会带走数据隐藏的优点。

C++引入了第三个可见性修饰符，即 protected 。声明为protected的成员将对类内所有成员函数以及直接派生自它的类可访问。

可见性模式可以分为三类：

C++ 继承

  • 公共 ：当成员被声明为public时，可以被程序中的所有函数访问。
  • 私有 ：当成员被声明为private时，只能在类内部访问。
  • 受保护 ：当成员被声明为protected时，可以在自身类以及直接派生类中访问。

继承成员的可见性

Base class visibility Derived class visibility
Public Private | Protected
Private Not Inherited | Not Inherited | Not Inherited
Protected Protected | Private | Protected
Public Public | Private | Protected

C++ 多级继承

多级继承 是从另一个派生类派生出一个类的过程。

C++ 继承

C++多级继承示例

当一个类继承另一个类，而后者又被另一个类继承时，在C++中称为多级继承。继承是传递性的，因此最后一个派生类会继承所有其基类的成员。

让我们看一个C++中的多级继承示例。

#include <iostream>
using namespace std;
 class Animal {
   public:
 void eat() { 
    cout<<"Eating..."<<endl; 
 }  
   };
   class Dog: public Animal 
   {  
       public:
     void bark(){
    cout<<"Barking..."<<endl; 
     }  
   }; 
   class BabyDog: public Dog 
   {  
       public:
     void weep() {
    cout<<"Weeping..."; 
     }  
   }; 
int main(void) {
    BabyDog d1;
    d1.eat();
    d1.bark();
     d1.weep();
     return 0;
}

输出：

Eating...
Barking...
Weeping...

C++多重继承

多重继承 是从两个或更多的类继承属性来派生一个新类的过程。

C++ 继承

派生类的语法:

class D : visibility B-1, visibility B-2, ?
{
    // Body of the class;
}

让我们来看一个多重继承的简单示例。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
    protected:
     int a;
    public:
    void get_a(int n)
    {
        a = n;
    }
};

class B
{
    protected:
    int b;
    public:
    void get_b(int n)
    {
        b = n;
    }
};
class C : public A,public B
{
   public:
    void display()
    {
        std::cout << "The value of a is : " <<a<< std::endl;
        std::cout << "The value of b is : " <<b<< std::endl;
        cout<<"Addition of a and b is : "<<a+b;
    }
};
int main()
{
   C c;
   c.get_a(10);
   c.get_b(20);
   c.display();

    return 0;
}

输出：

The value of a is : 10
The value of b is : 20
Addition of a and b is : 30

在上面的例子中，类’C’以公共模式继承了两个基类’A’和’B’。

继承中的歧义解决

在使用多重继承时，当一个函数在多个基类中出现相同的名称时，就会发生歧义。

让我们通过一个例子来理解：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
    public:
    void display()
    {
        std::cout << "Class A" << std::endl;
    }
};
class B
{
    public:
    void display()
    {
        std::cout << "Class B" << std::endl;
    }
};
class C : public A, public B
{
    void view()
    {
        display();
    }
};
int main()
{
    C c;
    c.display();
    return 0;
}

输出：

error: reference to 'display' is ambiguous
        display();
  • 解决上述问题可以使用类解析操作符来处理函数。在上面的示例中，派生类的代码可以重写为：
class C : public A, public B
{
    void view()
    {
        A :: display();         // Calling the display() function of class A.
        B :: display();         // Calling the display() function of class B.

    }
};

单继承中也可能出现歧义。

考虑以下情况：

class A
{
   public:
void display()
{
   cout<<?Class A?;
} 
} ;
class B
{ 
  public:
 void display()
{
 cout<<?Class B?;
}
} ;

在上述情况下，派生类的函数覆盖了基类的方法。因此，对display()函数的调用将只是调用派生类中定义的函数。如果我们想调用基类函数，可以使用类解析运算符。

int main()
{
    B b;
   b.display();               // Calling the display() function of B class.
   b.B :: display();       // Calling the display() function defined in B class.
}

C++混合继承

混合继承是多种类型继承的组合。

C++ 继承

让我们来看一个简单的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
    protected:
    int a;
    public:
    void get_a()
    {
       std::cout << "Enter the value of 'a' : " << std::endl;
       cin>>a;
    }
};

class B : public A 
{
    protected:
    int b;
    public:
    void get_b()
    {
        std::cout << "Enter the value of 'b' : " << std::endl;
       cin>>b;
    }
};
class C 
{
    protected:
    int c;
    public:
    void get_c()
    {
        std::cout << "Enter the value of c is : " << std::endl;
        cin>>c;
    }
};

class D : public B, public C
{
    protected:
    int d;
    public:
    void mul()
    {
         get_a();
         get_b();
         get_c();
         std::cout << "Multiplication of a,b,c is : " <<a*b*c<< std::endl;
    }
};
int main()
{
    D d;
    d.mul();
    return 0;
}

输出：

Enter the value of 'a' :
10              
Enter the value of 'b' :    
20      
Enter the value of c is :   
30  
Multiplication of a,b,c is : 6000

C++ 层次化继承

层次化继承被定义为从一个基类派生出多个子类的过程。

C++ 继承

Hierarchical inheritance的语法:

class A
{
    // body of the class A.
}  
class B : public A 
{
    // body of class B.
}
class C : public A
{
    // body of class C.
} 
class D : public A
{
    // body of class D.
}

让我们看一个简单的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
class Shape                 // Declaration of base class.
{
    public:
    int a;
    int b;
    void get_data(int n,int m)
    {
        a= n;
        b = m;
    }
};
class Rectangle : public Shape  // inheriting Shape class
{
    public:
    int rect_area()
    {
        int result = a*b;
        return result;
    }
};
class Triangle : public Shape    // inheriting Shape class
{
    public:
    int triangle_area()
    {
        float result = 0.5*a*b;
        return result;
    }
};
int main()
{
    Rectangle r;
    Triangle t;
    int length,breadth,base,height;
    std::cout << "Enter the length and breadth of a rectangle: " << std::endl;
    cin>>length>>breadth;
    r.get_data(length,breadth);
    int m = r.rect_area();
    std::cout << "Area of the rectangle is : " <<m<< std::endl;
    std::cout << "Enter the base and height of the triangle: " << std::endl;
    cin>>base>>height;
    t.get_data(base,height);
    float n = t.triangle_area();
    std::cout <<"Area of the triangle is : "  << n<<std::endl;
    return 0;
}

输出：

Enter the length and breadth of a rectangle:
23  
20  
Area of the rectangle is : 460          
Enter the base and height of the triangle:  
2   
5
Area of the triangle is : 5

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