C++基础10:继承和派生 虚函数的作用 多态性概念 纯虚函数和
一.继承和派生
1.概念:
基类(父类):原有的类
派生类(子类):基于基类新建立的类
派生(类的派生):在原有类的基础上建立新类并且添加新特征的过程
继承:子类不加修改延续父类的特征
2.单一继承:子类只有一个基类的继承
多重继承:子类拥有多个基类的继承叫多重继承
3.使用冒号:
来声明派生类(子类):
class 子类:public 父类
{
}
上面的声明表示冒号前面的类(子类)是从冒号后面的类(父类)派生来的,注意父类前面必须使用public来修饰,否则子类对象不能赋值给父类的对象
4.protect修饰符
protect
:只有自身和子类才能访问,其他类不能访问
private
:只有自身才能访问,其他类不能访问
public
:所有都能访问
5.子类和父类之间的赋值
class father
{
}
class son:public father
{
}
father a;
son b;
a=b;//可以
b=a;//不行
注意:父类对象不能赋值给子类的对象,这是因为父类的对象成员比子类的对象成员少(子类会增加一些新功能),如果使用子类对象访问父类的成员,可能出现找不到成员的现象,导致程序出错。
6.定义子类构造函数
6.1 定义形式:
子类:子类构造函数(参数):父类1(参数),父类2(参数)。。。
{
}
➡️6.2 构造函数的执行顺序:首先调用基类的构造函数,再执行子类的构造函数;释放对象时,先调用子类的析构函数,再调用父类的析构函数
7.解决程序的两义性问题:
class A
{
public:
void hello(){cout<<"我是父类A"<<endl;}
}
class B
{
public:
void hello(){cout<<"我是父类B"<<endl;}
}
class C:public A,public B
{
public:
void hello(){cout<<"我是子类C"<<endl;}
}
void main()
{
C c;
c.hello();//输出“我是子类C”
}
在main函数中调用hello函数,会执行子类C的hello函数,但是如果我想输出父类A的hello函数,那么就应该使用
作用域操作符::
用它来指定函数属于那个类:
[cpp]
c.A::hello();
这样就能输出“我是父类A”
二.虚函数
如果使用父类的指针来访问子类的对象成员(父类指针指向子类对象
),那么他能执行到子类的成员吗?看下面的例子:
class falther
{
public:
void run()
{
cout<<"父亲可以跑万米!"<<endl;
}
}
class son:public falther
{
public:
void run()
{
cout<<"儿子可以跑一百万米!"<<endl;
}
}
void main()
{
falther *fa=new son();
fa->run();//输出“父亲可以跑万米”
delete fa;
}
没错,使用父指针fa *fa
不能访问子对象的函数run,那么怎么才能输出“儿子可以跑一百万米”呢?
解决办法:在父类的函数run前面加上关键字virtual,也就是父类是虚函数,然后使用系统执行到关键字virtual函数的时候,就会自动判断哪个对象调用了它,然后调用该对象的同名函数,修改程序如下:
class falther
{
public:
virtual void run()
{
cout<<"父亲可以跑万米!"<<endl;
}
}
class son:public falther
{
public:
void run()
{
cout<<"儿子可以跑一百万米!"<<endl;
}
}
void main()
{
falther *fa=new son();
fa->run();//输出“儿子可以跑一百万米”
delete fa;
}
上面使用父指针就可以输出了“儿子可以跑一百万米”
三.多态性(c++三大特性:封装性,继承性,多态性)
以上面的father和son的例子解释多态性:
当c++编译器在编译的时候,发现
father类的run()函数是虚函数
,这个时候c++就会采用迟绑定 late binding
技术。也就是编译时不确定具体调用的函数,而是在运行时,根据对象的类型(在程序中,我们传递的是son类对象的地址[父类指针指向子类对象]
)来确认是哪个函数,这种能力就叫做c++的多态性
。我们如果没有在father类的run()前加上vitual关键字,c++编译器在编译时就确定了哪个函数被调用(调用father中的run),这叫做早期绑定 early binding
。
c++多态性
:在基类的函数前加上virtual关键字,在派生类中重写该函数,运行时就会根据对象的实际类型调用相应的函数。也就是说如果对象类型是派生类,就调用派生类的函数;如果对象类型是基类,就调用基类的函数。
注意:c++的多态性只能通过虚函数来体现。
四.纯虚函数和抽象类
[cpp]
class father
{
public:
virtual void run()=0;
}
上面在father类中的虚函数run的函数体=0,这种定义方式就定义一个纯虚函数run。
纯虚函数
是指被标明为不具体实现的虚函数,它让类先有一个操作名称,而没有操作内容,让派生类在继承的时候去具体的实现。凡是含有纯虚函数的类就叫做抽象类。抽象类是不能声明一个对象的,只能作为基类为派生类服务。因为抽象类声明一个对象,调用其函数是没有意义的。注意:如果派生类也没具体的实现抽象类中的纯虚函数,那么派生类也会变成一个抽象类,不能实例化对象。