c++入门之类继承初步
继承是面向对象的一种很重要的特性,先来复习基类的基本知识:
先上一段代码:
1 # ifndef TABLE00_H 2 # define TABLE00_H 3 # include "string"; 4 using std::string; 5 class Player 6 { 7 private: 8 string first_name; 9 string last_name; 10 bool SEAT; 11 public: //注意,这里只是头文件,进行函数声明的地方 12 //Player(const string & fn = "none", const string & ln = "none", bool symbol = false); 13 Player(const string & fn , const string & ln , bool symbol); 14 //注意,在最开始设计类的时候,可能我们并没有注意到 要使用 &引用 和const,使用& 和const的契机是: 15 //1 使用& 是因为,初始化类型为 string类型或者c类型字符串,进行这种非基类数据类型复制的时候,都会耗费大量内存和时间,所以采用引用& 16 // 2 使用const 的契机: 因为这里采用了引用,这种做法是为了不改变被引用引用的对象。思考将引用符号去掉,是否还有加const的必要性? 17 void NameShow()const; 18 bool SeatVerify()const; 19 //思考:在函数名后面加const,是因为在写函数体之前就想好了函数的功能是否改变成员变量,如果函数的功能不改变成员变量,就添加const, 20 //说白了这是一种从顶层到底层的设计,我们明白了函数的功能不改变成员变量,所以为了防止写函数体的过程改变成员变量,我们加了一个const。 21 // 一般的 const加在谁的前面。就是用来修饰谁的,加在返回类型前面,就是修饰返回值,加在形参前面,即修饰形参,则加在函数名后面,是修饰函数体的,具体的也就是 22 //不改变类对象的成员值。即这种函数称之为常成员函数。 23 //思考:当函数代码比较短的时候,可否在头文件直接使用内联函数将函数体键入? 24 void SetSeat(bool); 25 26 }; 27 //以下为共有继承类声明部分 28 class RePlayer :public Player 29 { 30 private: 31 unsigned int ratio; 32 public: 33 RePlayer(unsigned int, const string & fn, const string & ln, bool symbol); 34 RePlayer(unsigned int, const Player & np); 35 int Ratio() const; 36 void InitialRatio(unsigned int); 37 }; 38 39 # endif
先复习基本知识:
1 # ifndef TABLE00_H...# endif 表明:如果之前没有定义TABLE00_H段,则编译# ifndef TABLE00_H...# endif之间程序段,否则不编译,这 能够避免一个文件被多个重叠文件连续包含时报错,比如B头文件包含了A文件,C头文件包含了B文件和A文件,那么如果没加# ifndef TABLE00_H...# endif ,则会因为重复定义报错,因此在写头文件时,一律写上 # ifndef TABLE00_H...# endif可以避免程序的报错问题。
2 对一个类而言,构造函数是十分重要的一个环节,构造函数存在的意义是:让私有成员变量被初始化,我们应当始终注意这一初衷,只有这样,我们才能设计正确的形参。
3 我们应该注意引用&变量的使用契机,当传递的参数是复杂数据类型(比如类和c类型的字符串),由于巨大的内存开销和调度,采用引用的方式无疑是一种高效的方式
4 上述代码段17,18,35行的函数成为:常成员函数,在此,先声明函数声明结尾const的作用,使得程序体不能改变私有成员变量的值(否则报错),比如成员显示函数,可以使用常成员函数
上述代码28-37行为继承类的生命,从这个声明我们可以得到这样一些基本信息与结论:
1 继承类首先也是类,具有类的一般特性:包括私有成员、公有成员,以及构造函数。
2 观察继承类的构造函数。发现其构造函数同样服从:让私有成员变量被初始化.但继承类继承了基类,因此也要对基类的成员进行初始化,说白了,要对所有的成员进行初始化。
易错:
也许有人看了13,33,34行的代码,会发出这样的疑问:为何这里使用了引用变量却没有初始化,引用变量在定义变量时不是要进行初始化吗?
回答:我们在声明类,甚至在定义类的时候,本质工作是什么???本质工工作是:构造,构造一个数据类型,并不是在定义变量,只有我们在使用类(构造的数据类型)去定义对象的时候,我们才是真正的定义了一个变量,所以 定义类的过程,并不是定义变量的过程,所以并不必要对&进行初始化,说白了,此时的引用&只是一个空壳子,并不实际的分配内存,进行初始化这些功能。
进行了类声明之后,但成员函数还未得到定义,为此,给出类定义:
1 # include "table00.h" 2 # include "iostream" 3 using std::string; 4 using std::cout; 5 using std::endl; 6 /*class Player //如果在函数体文件再声明class Player则会出现重定义的情况!!!,所以采用这种做法是错误的。 7 { 8 private: 9 string first_name; 10 string last_name; 11 bool SEAT; 12 public: 13 Player(const string & fn = "none", const string & ln = "none", bool symbol = false) 14 { 15 first_name = fn; 16 last_name = ln; 17 SEAT = symbol; 18 } 19 void NameShow()const //注意在函数体中,这个const也不能丢舎. 20 { 21 cout << first_name << "," << last_name << endl; 22 } 23 bool SeatVerify()const 24 { 25 return SEAT; 26 } 27 void SetSeat(bool change_seat) 28 { 29 SEAT = change_seat; 30 } 31 };*/ 32 //验证上述写法和下述写法哪个更好。以及对于作用域有没有更好的表示方法。 33 //Player::Player(const string & fn = "none", const string & ln = "none", bool symbol = false) 34 Player::Player(const string & fn , const string & ln, bool symbol ) 35 36 { 37 first_name = fn; 38 last_name = ln; 39 SEAT = symbol; 40 } 41 void Player:: NameShow()const //注意在函数体中,这个const也不能丢舎. 42 { 43 cout << first_name << "," << last_name << endl; 44 } 45 bool Player:: SeatVerify()const 46 { 47 return SEAT; 48 } 49 void Player:: SetSeat(bool change_seat) 50 { 51 SEAT = change_seat; 52 } 53 //要认识到面向对象这个词的含义:函数的作用尽管也是为了完成一个功能,但更多的是完成对数据的操作,即我们更关注数据本身 54 // 成员函数的本质在于:服务于成员变量(通常情况是这样),所以在进行成员函数设计的时候,我们所关注的重点是:对成员变量进行何种操作,完成何种功能 55 //一定要注意主体对象是成员变量。 56 57 RePlayer::RePlayer(unsigned int v, const string & fn, const string & ln, bool symbol) : Player(fn, ln, symbol) 58 { 59 ratio = v; 60 // first_name = fn; 注意,如果我们试图直接访问基类私有变量,是有问题的 61 // last_name = ln; 但我们需要在调用继承类构造函数之前,调用基类构造函数。 62 // SEAT = symbol; 63 } 64 //这两条都是继承类构造函数,需要在调用之前调用基类构造函数,因此需要先初始化基类构造函数。 65 RePlayer::RePlayer(unsigned int v, const Player & np) : Player(np) 66 { //需要注意的是:如果 前面定义 unsigned int v =0;则后面的np也要赋初值 67 //注意,这里的写法发生了重定义。 68 ratio = v; 69 // first_name = fn; 注意,如果我们试图直接访问基类私有变量,是有问题的 70 // last_name = ln; 但我们需要在调用继承类构造函数之前,调用基类构造函数。 71 // SEAT = symbol; 72 } 73 int RePlayer:: Ratio()const 74 { 75 return ratio; 76 } 77 78 void RePlayer::InitialRatio(unsigned int initial) 79 { 80 ratio = initial; 81 }
关于成员函数(也被称为接口,其实很形象!!!)有以下内容需要说明:
1 无论是基类的成员函数,还是继承类的成员函数,发现:成员函数都更侧重于:对成员变量(也称为实现,也很形象)进行了何种操作。虽然成员函数也描述了:完成了一个怎样的功能,但我们更侧重于:对成员变量完成了一种怎样的功能,也就是最终落脚点在于:成员变量发生了什么?因此,我们在写成员函数的时候,一定不能漫无目的,思考要完成一个什么功能但脱离了成员变量,一定要认识到我们的成员函数是紧紧的围绕成员变量展开的。
2 关注继承类的构造函数的实现:也就是上述,57和65行的代码。在初始化一个继承类成员(实际上包含了基类成员在内的所有成员)的时候,必然先初始化基类的成员变量,要调用继承类的构造函数,一定要首先调用其基类的构造函数,完成对基类成员变量先进行初始化。因此在进入继承类构造函数函数体之前,必然先要调用基类构造函数完成基类成员变量的初始化。
这也是为什么57行Player(fn, ln, symbol)与65行的 Player(np)会写在函数体{}的前面
3 我们注意:60行和69行的代码,当我们试图去直接访问基类私有成员变量时,程序是禁止的,也就是说,我们只能通过基类的公有函数才能访问基类的私有成员。这一点保证了父类和子类的独立性关系。
最终,我们给出函数的调用:
1 # include "table00.h" 2 # include "iostream" 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 Player player1("jack", "cracy", true); 7 player1.NameShow(); 8 Player player2(player1); 9 player2.NameShow(); 10 RePlayer player3(0, "robert", "lin", true); 11 player3.NameShow(); 12 RePlayer player4(12,player2); 13 player4.NameShow(); 14 system("pause"); 15 return 0; 16 17 }
从代码中,可以看到:继承类可以调用基类的公有函数。
上说代码体现了类的基本思想和类继承的基本思想,下面我们给出一个更深入的探讨,来探讨基类和继承类的一些关系:
1 # include "table00.h" 2 # include "iostream" 3 using namespace std; 4 void Show(const Player & ); 5 int main() 6 { 7 Player player1("jack", "cracy", true); 8 player1.NameShow(); 9 Player player2(player1); 10 player2.NameShow(); 11 RePlayer player3(0, "robert", "lin", true); 12 player3.NameShow(); 13 RePlayer player4(12,player2); 14 player4.NameShow(); 15 Player & p = player3; //我们可以用子类去初始化父类,这是没有问题的,因为子类继承了父类的特性(成员) 16 p.NameShow(); 17 Player* q= & player4; 18 q->NameShow(); //注意指针的访问方式和引用访问方式的区别, 19 //引用就相当于是别名,所以引用名就和对象名是等价的,因此可以用.访问,而指针并不等价于别名 20 //指针的访问要采用->。 21 Player player("ma", "jack", false); 22 //RePlayer & rt = player;//我们不可以用父类来初始化(或者赋值)子类,因为子类具有父类不具备的一些特性(子类新3定义成员), 23 //RePlayer * pt = &player; 24 Player player5("li", "zhou", false); 25 Show(player5);//将基类对象作为实参 传递给 基类引用,可行不报错 26 RePlayer player6(11, "lin", "wu", true); 27 Show(player6);//将继承类对象作为实参 传递给 基类引用,,可行不报错 28 player6=player5;//试图用基类对象 赋值 继承类 对象,报错!!! 29 player5 = player6;//用继承类对象 赋值 基类 对象,不报错,实际上,这里使用了运算符重载!!!player& operator=(const player & )const; 30 Player player7(player5); //用基类对象初始化另一个基类对象,可行 31 Player player8(player6);//用 继承类 对象初始化 基类对象,可行。 32 RePlayer player9(player6);// 用 继承类 对象 初始化 继承类对象 ,可行! 33 RePlayer player9(player5);//用 基类对象 初始化 继承类对象,不可行!!! 34 system("pause"); 35 return 0; 36 37 } 38 39 void Show(const Player& rt) 40 { 41 rt.NameShow(); 42 }
上述代码体现了子类和父类这样的一些特性:
当进行类似于赋值操作的时候,子类可以对父类进行赋值,因为子类继承了父类的全部特性。但不能用父类对子类赋值,因为子类有的特性,父类不一定有。
同时,注意15,17行代码的给出了引用和指针的一些区别:引用可以看做是别名,但指针并不能看成别名。因此在访问的时候是有一定区别的。