C++继承和派生

图：古老的地球

Guderian出品

本文整理自《北京大学公开课：C++面向对象程序设计》

基本概念

继承和派生实际上是一回事：在定义一个新的类B时，如果该类与某个已有的类A相似（指的是B拥有A的全部特点），那么可以把A作为一个基类，而把B作为基类的一个派生类（也称子类），这使得创建和维护一个程序更加容易
派生类拥有基类的全部特点，派生类还可以对基类进行修改和扩充。在派生类中，可以扩充新的成员变量和成员函数
派生类一经定义，可以独立使用，定义对象时不依赖于基类
派生类拥有基类的全部成员函数和成员变量。不论是private、protected、public
在派生类的各个成员函数中，不能访问基类的private成员

简单理解成员修饰符protected和private的区别：protected成员在派生类中可以被访问，而private不能

对象不同类型对应的访问权限：

类型	public	protected	private
本类	√	√	√
派生类	√	√	×
其他类	√	×	×

派生类的写法

class 派生类名: 访问修饰符 基类名	//Zh
class derived-class: access-specifier base-class	//En
{
	//...
};

访问修饰符可以是private、protected、public中的一个。如果未使用访问修饰符，则默认为private。该访问修饰符规定了继承类型。

继承类型

公有继承（public）：继承public和protected且类型不变，不继承private
保护继承（protected）：继承public和protected且类型都为protected，不继承private
私有继承（private）：继承public和protected且类型都变为private，不继承private

一般使用公有继承。

写法示例：学生管理系统

class CStudent
{
    private:
    	string sName;
    	int nAge;
    public:
    	bool IsThreeGood()	{};
    void SetName(const string & name)	{ sName = name; }
    //...
};
class CUndergraduteStudent: public CStudent
//本科生
{
	private:
		int nDepartment;
	public:
		bool IsThreeGood()	{/*...*/};	//覆盖（不是重载！覆盖的参数表不变，重载的参数表改变！）
		//名字与基类一样，但行为不一样
		bool CanBaoYan()	{/*...*/};
};
class CGraduatedStudent: public CStudent
//研究生
{
	private:
		int nDepartment;
		char szMentorName[20];
	public:
		int CountSalary()	{/*...*/};
};

派生类对象的内存空间

派生类对象的体积 = 基类对象的体积 + 派生类对象自己的成员变量的体积。

在派生类对象中，包含基类对象，而且基类对象的存储位置位于派生类对象新增的成员变量之前。

学籍管理程序实现

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class CStudent
{
    private:
    	string name;
    	string id;
    	char gender;
    	int age;
    public:
    	void PrintInfo();
    	void SetInfo(const string & name_, const string % id_, int age_, char gender_);
    	string GetName() { return name; }
};

class CUndergraduteStudent: public CStudent
{//本科生类，继承了CStudent类
	private:
		string department;	//学生所属的系的名称
	public:
		void QualifiedForBaoyan()	//给予保研资格
		{
			cout << "qualified for baoyan" << endl;
		}
		void PrintInfo()
		{
			CStudent::PrintInfo();	//调用基类的PrintInfo
			cout << "Department" << department << endl;
		}
		void SetInfo(const string & name_, const string % id_, int age_, char gender_)
		{
			CStudent::SetInfo(name_, id_, age_, gender_);	//调用基类的SetInfo
			department = department_;
		}
};

int main()
{
    CUndergraduteStudent s2;
    
    s2.SetInfo("Guderian", "999999999", 21, "M", "Combat Command");
    //古德里安，999999999，,2岁，男性，战役指挥学
    s2.QualifiedForBaoyan();	
    //获得保研资格
    s2.PrintInfo();
    //打印信息
    
    return 0;
}

//输出：
Guderian qualified for baoyan
Name: Guderian
ID: 999999999
Age: 21
Gender: M
Department: Combat Command

派生类的使用方法

在派生类中，调用基类的成员函数，设置了从基类继承的信息之后，之后再设置自己独有的信息。这一方法在C++面向对象编程中是很常用的。
多继承：一个子类可以有多个父亲，继承多个父亲的特性

参考并整理自《C++面向对象设计》郭炜，北京大学，感谢原作者！编辑时有删改