15-2 定义基类和派生类

目录

• 15.2.1 定义基类
  • 类的定义
  • 成员函数与继承
  • 访问控制与继承
• 15.2.2 定义派生类
  • 类的定义
  • 派生类向基类的类型转换
  • 派生类构造函数
  • 继承与静态成员
  • 防止继承的发生
• 15.2.3 类型转换与继承
  • 静态类型与动态类型
  • 派生类给基类赋值
  • 总结

15.2.1 定义基类

类的定义#

定义Quote类

class Quote{
public : 
    Quote() =  default;
    Quote(const string &book, double sales_price):
    	bookNo(book), price(sales_price) {}
    string isbn() const {return bookNo;}
    //返回给定数量的书籍的销售总额
    //派生类负责编写并使用不同的折扣算法
    virtual double net_price(int n) const{
        return n*price;
    }
    virtual ~Quote() = default;  //对析构函数进行动态绑定
private :
    string bookNo;      //书籍的ISBN号
protected : 
    double price = 0.0; //代表普通状态下不打折的价格
}

基类通常都应该定义一个虚析构函数,即使该函数不执行任何实际操作也是如此。

成员函数与继承#

从基类的角度说

1. 类型无关的成员，直接定义
2. 类型相关的成员，定义为虚函数

从派生类角度说

1. 派生类会继承基类的成员
2. 可以覆盖基类的虚函数

从使用者角度说

在用基类的指针或引用调用虚函数时会发生动态绑定

关于虚函数virtual

1. 可以把构造函数之外的任何非静态函数声明为虚函数
2. virtual只能出现在类内部的声明语句中
3. 派生类如果没有覆盖虚函数，则会直接继承基类的版本

更多关于虚函数的讨论详见15.3

访问控制与继承#

访问说明符	对类成员	对类用户	对派生类
public	可见	可见	可见
private	可见	不可见	不可见
protected	可见	不可见	可见

15.2.2 定义派生类

类的定义#

class Bulk_quote : public Quote{ //Bulk_quote继承自Quote
public :
    Bulk_quote() = default;
    Bulk_quote(const stirng&, double, int, double);
    //覆盖基类的函数版本来实现大量购买的折扣政策
    double net_price(int ) const override;
private :
    int min_qty = 0; 		//使用折扣政策的最低购买量
    double discount; = 0.0; //以小数表示的折扣额
}

1. Bulk_quote是Quote的派生类
2. Bulk_quote继承了Quote中的成员如isbn\bookNo\price等
3. Bulk_quote重定义（覆盖）虚函数net_price
4. Bulk_quote新增了两个数据成员

派生类向基类的类型转换#

一个派生类对象包含多个组成部分:

1. 一个含有派生类自己定义的（非静态）成员的子对象

2. 一个与该派生类继承的基类对应的子对象

   如果有多个基类，那么这样的子对象也有多个

因为在派生类对象中含有与其基类对应的组成部分

• 能把派生类的对象当成基类对象来使用
• 能将基类的指针或引用绑定到派生类对象中的基类部分上。

Quote item;			//基类对象
Bulk_quote bulk;	//派生类对象
Quote *p = &item;	//p指向基类对象
p = &bulk;			//p指向bulk的Quote部分
Quote &r = bulk;	//r绑定到bulk的Quote部分

这种转换称之为派生类向基类的类型转换

在派生类对象中含有与其积累对应的组成部分，这是继承的关键所在。

派生类构造函数#

每个类控制自己的成员初始化过程（接口与类耦合）

派生类无法直接初始化从基类继承的成员，必须使用基类的构造函数来初始化它的基类部分

//实现Bulk_quote的构造函数
Bulk_quote(const string &book, double p,
           int qty, double disc) : 
			Quote(book,p), min_qty(qty), discount(disc){}

派生类的初始化过程：

1. 初始化基类部分：委托基类的构造函数

   没有显式调用基类的构造函数则基类部分进行默认初始化，此时如果基类没有默认构造函数就会报错

2. 初始化派生类自己成员

如果继承有好几个层级：派生类只初始化它的直接基类，详见15.4

继承与静态成员#

如果基类定义了一个静态成员

1. 整个继承体系中只会由static成员的唯一定义和唯一实例
2. static成员遵循通用的访问控制规则

防止继承的发生#

final防止继承

class Z final {/**/};  	   //Z不能作为基类
class A : public Z {/**/}; //错误：Z是final的

15.2.3 类型转换与继承

静态类型与动态类型#

• 静态类型(static type)：编译时已知
• 动态类型(dynamic type)：运行时才可知

当基类的指针或引用调用虚函数时，会发生动态绑定，此时基类对象的静态类型和动态类型不一致【引用对象的静态类型是基类，动态类型可能是派生类】。

其他情况下，静态类型与动态类型一定一致

派生类给基类赋值#

当我们用一个派生类对象为一个基类对象初始化或赋值时，只有该派生类对象中的基类部分会被拷贝、移动或赋值,它的派生类部分将被忽略掉。

总结#