计算机二级C++三种继承方式思维导图

人生岁月几度寒

2023-04-10

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计算机二级C++

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思维导图大纲

C++继承的一般语法为：

class 派生类名:[继承方式] 基类名{

派生类新增加的成员

继承方式限定了基类成员在派生类中的访问权限，包括 public(公有的)、private(私有的)和 protected(受保护的)。此项是可选项，如果不写，默认为 private(成员变量和成员函数默认也是 private)。

现在我们知道，public、protected、private 三个关键字除了可以修饰类的成员，还可以指定继承方式。

public、protected、private 修饰类的成员

类成员的访问权限由高到低依次为 public --> protected --> private，我们在《C++类成员的访问权限以及类的封装》一节中讲解了 public 和 private：public 成员可以通过对象来访问，private 成员不能通过对象访问。

现在再来补充一下 protected。protected 成员和 private 成员类似，也不能通过对象访问。但是当存在继承关系时，protected 和 private 就不一样了：基类中的 protected 成员可以在派生类中使用，而基类中的 private 成员不能在派生类中使用，下面是详细讲解。

public、protected、private 指定继承方式

不同的继承方式会影响基类成员在派生类中的访问权限。

1) public继承方式

基类中所有 public 成员在派生类中为 public 属性;

基类中所有 protected 成员在派生类中为 protected 属性;

基类中所有 private 成员在派生类中不能使用。

2) protected继承方式

基类中的所有 public 成员在派生类中为 protected 属性;

基类中的所有 protected 成员在派生类中为 protected 属性;

基类中的所有 private 成员在派生类中不能使用。

3) private继承方式

基类中的所有 public 成员在派生类中均为 private 属性;

基类中的所有 protected 成员在派生类中均为 private 属性;

基类中的所有 private 成员在派生类中不能使用。

通过上面的分析可以发现：

1) 基类成员在派生类中的访问权限不得高于继承方式中指定的权限。例如，当继承方式为 protected 时，那么基类成员在派生类中的访问权限最高也为 protected，高于 protected 的会降级为 protected，但低于 protected 不会升级。再如，当继承方式为 public 时，那么基类成员在派生类中的访问权限将保持不变。

也就是说，继承方式中的 public、protected、private 是用来指明基类成员在派生类中的最高访问权限的。

2) 不管继承方式如何，基类中的 private 成员在派生类中始终不能使用(不能在派生类的成员函数中访问或调用)。

3) 如果希望基类的成员能够被派生类继承并且毫无障碍地使用，那么这些成员只能声明为 public 或 protected;只有那些不希望在派生类中使用的成员才声明为 private。

4) 如果希望基类的成员既不向外暴露(不能通过对象访问)，还能在派生类中使用，那么只能声明为 protected。

注意，我们这里说的是基类的 private 成员不能在派生类中使用，并没有说基类的 private 成员不能被继承。实际上，基类的 private 成员是能够被继承的，并且(成员变量)会占用派生类对象的内存，它只是在派生类中不可见，导致无法使用罢了。private 成员的这种特性，能够很好的对派生类隐藏基类的实现，以体现面向对象的封装性。

下表汇总了不同继承方式对不同属性的成员的影响结果继承方式/基类成员public成员protected成员private成员

public继承publicprotected不可见

protected继承protectedprotected不可见

private继承privateprivate不可见

由于 private 和 protected 继承方式会改变基类成员在派生类中的访问权限，导致继承关系复杂，所以实际开发中我们一般使用 public。

【示例】演示类的继承关系。

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#includeusing namespace std; //基类Peopleclass People{public: void setname(char *name); void setage(int age); void sethobby(char *hobby); char *gethobby();protected: char *m_name; int m_age;private: char *m_hobby;};void People::setname(char *name){ m_name = name; }void People::setage(int age){ m_age = age; }void People::sethobby(char *hobby){ m_hobby = hobby; }char *People::gethobby(){ return m_hobby; } //派生类Studentclass Student: public People{public: void setscore(float score);protected: float m_score;};void Student::setscore(float score){ m_score = score; } //派生类Pupilclass Pupil: public Student{public: void setranking(int ranking); void display();private: int m_ranking;};void Pupil::setranking(int ranking){ m_ranking = ranking; }void Pupil::display(){ cout<

#include

using namespace std;

//基类People

class People{

public:

void setname(char *name);

void setage(int age);

void sethobby(char *hobby);

char *gethobby();

protected:

char *m_name;

int m_age;

private:

char *m_hobby;

void People::setname(char *name){ m_name = name; }

void People::setage(int age){ m_age = age; }

void People::sethobby(char *hobby){ m_hobby = hobby; }

char *People::gethobby(){ return m_hobby; }

//派生类Student

class Student: public People{

public:

void setscore(float score);

protected:

float m_score;

void Student::setscore(float score){ m_score = score; }

//派生类Pupil

class Pupil: public Student{

public:

void setranking(int ranking);

void display();

private:

int m_ranking;

void Pupil::setranking(int ranking){ m_ranking = ranking; }

void Pupil::display(){

cout<

int main(){

Pupil pup;

pup.setname("小明");

pup.setage(15);

pup.setscore(92.5f);

pup.setranking(4);

pup.sethobby("乒乓球");

pup.display();

return 0;

运行结果：

小明的年龄是15，考试成绩为92.5分，班级排名第4，TA喜欢乒乓球。

这是一个多级继承的例子，Student 继承自 People，Pupil 又继承自 Student，它们的继承关系为 People --> Student --> Pupil。Pupil 是最终的派生类，它拥有基类的 m_name、m_age、m_score、m_hobby 成员变量以及 setname()、setage()、sethobby()、gethobby()、setscore() 成员函数。

注意，在派生类 Pupil 的成员函数 display() 中，我们借助基类的 public 成员函数 gethobby() 来访问基类的 private 成员变量 m_bobby，因为 m_hobby 是 private 属性的，在派生类中不可见，所以只能借助基类的 public 成员函数 sethobby()、gethobby() 来访问。

在派生类中访问基类 private 成员的唯一方法就是借助基类的非 private 成员函数，如果基类没有非 private 成员函数，那么该成员在派生类中将无法访问。

改变访问权限

使用 using 关键字可以改变基类成员在派生类中的访问权限，例如将 public 改为 private、将 protected 改为 public。

注意：using 只能改变基类中 public 和 protected 成员的访问权限，不能改变 private 成员的访问权限，因为基类中 private 成员在派生类中是不可见的，根本不能使用，所以基类中的 private 成员在派生类中无论如何都不能访问。

using 关键字使用示例：

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#includeusing namespace std; //基类Peopleclass People {public: void show();protected: char *m_name; int m_age;};void People::show() { cout << m_name << "的年龄是" << m_age << endl;} //派生类Studentclass Student : public People {public: void learning();public: using People::m_name; //将protected改为public using People::m_age; //将protected改为public float m_score;private: using People::show; //将public改为private};void Student::learning() { cout << "我是" << m_name << "，今年" << m_age << "岁，这次考了" << m_score << "分!" << endl;} int main() { Student stu; stu.m_name = "小明"; stu.m_age = 16; stu.m_score = 99.5f; stu.show(); //compile error stu.learning(); return 0;}

#include

using namespace std;

//基类People

class People {

public:

void show();

protected:

char *m_name;

int m_age;

void People::show() {

cout << m_name << "的年龄是" << m_age << endl;

//派生类Student