在本文中,您将学习有关 C++ 中继承的所有知识。 更具体地说,继承是什么以及通过示例实现继承的不同方法。
继承是 C++ 中面向对象编程的主要功能之一。 它允许用户从现有的类(基类)创建一个新的类(派生类)。
派生类继承了基类的所有功能,并且可以拥有自己的其他功能。
为什么要使用继承?
假设您在游戏中需要三个角色-数学老师,足球运动员和商人。
由于所有角色都是人,因此他们可以走路和说话。 但是,他们也有一些特殊技能。 数学老师可以教数学,足球运动员可以踢足球,商人可以经营企业。
您可以单独创建三个可以走路,说话和执行其特殊技能的类,如下图所示。
在每个类中,您将为每个角色复制相同的步行和交谈代码。
如果要添加新函数eat
,则需要为每个字符实现相同的代码。 这很容易导致出错(复制时)和重复代码。
如果我们有一个Person
类,它具有基本的功能,例如说话,走路,吃饭,睡觉,并根据我们的角色向这些功能添加特殊技能,那就容易得多。 这是使用继承完成的。
使用继承,现在您不必为每个类实现相同的代码。 您只需要继承它们即可。
因此,对于数学老师(派生类),您可以继承Person
(基类)的所有函数并添加新函数TeachMaths
。 同样,对于足球运动员,您继承了Person
的所有函数并添加了新函数PlayFootball
,依此类推。
这使您的代码更简洁,易于理解和可扩展。
重要的是要记住:在处理继承时,每个派生类都应满足“是”基类的条件。 在上面的示例中,数学老师是人,足球先生是人。 您不能拥有:商人是企业。
C++ 编程中继承的实现
class Person
{
... .. ...
};
class MathsTeacher : public Person
{
... .. ...
};
class Footballer : public Person
{
.... .. ...
};
在以上示例中,类别Person
是基类,类别MathsTeacher
和Footballer
是从Person
派生的。
派生的类与类的声明一起显示,后跟冒号,关键字public
和派生该类的基类的名称。
由于MathsTeacher
和Footballer
源自Person
,因此可以从中访问Person
的所有数据成员和成员函数。
示例:C++ 编程中的继承
使用继承概念创建游戏角色。
#include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
string profession;
int age;
Person(): profession("unemployed"), age(16) { }
void display()
{
cout << "My profession is: " << profession << endl;
cout << "My age is: " << age << endl;
walk();
talk();
}
void walk() { cout << "I can walk." << endl; }
void talk() { cout << "I can talk." << endl; }
};
// MathsTeacher class is derived from base class Person.
class MathsTeacher : public Person
{
public:
void teachMaths() { cout << "I can teach Maths." << endl; }
};
// Footballer class is derived from base class Person.
class Footballer : public Person
{
public:
void playFootball() { cout << "I can play Football." << endl; }
};
int main()
{
MathsTeacher teacher;
teacher.profession = "Teacher";
teacher.age = 23;
teacher.display();
teacher.teachMaths();
Footballer footballer;
footballer.profession = "Footballer";
footballer.age = 19;
footballer.display();
footballer.playFootball();
return 0;
}
输出
My profession is: Teacher
My age is: 23
I can walk.
I can talk.
I can teach Maths.
My profession is: Footballer
My age is: 19
I can walk.
I can talk.
I can play Football.
在此程序中,Person
是基类,而MathsTeacher
和Footballer
是从Person
派生的。
Person
类具有两个数据成员 - profession
和age
。 它还具有两个成员函数-walk()
和talk()
。
MathsTeacher
和Footballer
都可以访问Person
的所有数据成员和成员函数。
但是,MathsTeacher
和Footballer
也具有自己的成员函数:分别为teachMaths()
和playFootball()
。 这些函数只能由自己的类访问。
在main()
函数中,创建了一个新的MathsTeacher
对象Teacher
。
由于可以访问Person
的数据成员,因此设置了Teacher
的profession
和age
。 使用在Person
类中定义的display()
函数显示此数据。 此外,将调用MathsTeacher
类中定义的teachMaths()
函数。
同样,还将创建一个新的Footballer
对象footballer
。 它也可以访问Person
的数据成员,这可以通过调用display()
函数来显示。 然后,只有足球运动员才能使用的playFootball()
函数被调用。
继承中的访问说明符
从基类创建派生类时,可以使用不同的访问说明符来继承基类的数据成员。
这些可以是公共的,受保护的或私有的。
在以上示例中,基类Person
已由MathsTeacher
和Footballer
公开继承。
了解有关 C++ 中的公共,保护和私有继承的更多信息。
继承中的成员函数覆盖
假设基类和派生类的成员函数具有相同的名称和参数。
如果创建派生类的对象并尝试访问该成员函数,则仅调用派生类中的成员函数。
派生类的成员函数将覆盖基类的成员函数。
了解有关 C++ 中的函数覆盖的更多信息。