C++語(yǔ)言-南開(kāi)大學(xué)ch8第 8章 繼承與派生

第8章繼承與派生8.1派生類的定義及其構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)8.2派生類使用例--公司雇員檔案的管理8.3多態(tài)性與虛函數(shù)8.4虛函數(shù)使用例1--計(jì)算函數(shù)的定積分8.5與基類對(duì)象和派生類對(duì)象相關(guān)的賦值兼容性問(wèn)題8.6虛函數(shù)使用例2--利用圖元類畫(huà)圖8.7派生關(guān)系中的二義性處理8.8虛基類

1C++程序用不同的類定義來(lái)表示一組數(shù)據(jù)以及對(duì)這些數(shù)據(jù)的操作與處理，而類之間往往具有某種關(guān)系，“繼承與派生”就是類間的一種常用關(guān)系。

例如，交通工具→汽車→轎車→紅旗轎車。

具有層次關(guān)系！汽車 是一種特殊的交通工具轎車 是一種特殊的汽車紅旗轎車是一種特殊的轎車2

只要定義清楚了“交通工具”，那么在定義“汽車”時(shí)（注意，它就是交通工具），只需再說(shuō)明它的特殊性（而不必重新從頭定義?。?。同理，只要定義清楚了“轎車”，那么在定義“紅旗轎車”時(shí)（注意，它就是轎車），只需再說(shuō)明它的特殊性（根本不必重新從頭定義?。?。

又例如，公司四種雇員檔案的管理：

employee（雇員）：姓名、年齡、工資；

manager（經(jīng)理）：姓名、年齡、工資、行政級(jí)別；

engineer（工程師）：姓名、年齡、工資、專業(yè)、學(xué)位；

director（高級(jí)主管）：姓名、年齡、工資、專業(yè)、學(xué)位、職務(wù)。3

C++提供了類定義的派生和繼承功能，能很好地解決上述問(wèn)題（使代碼可重用，避免重復(fù)?。?。

若類A是類B的基類（父類），則類B是類A的派生類（子類）。也可以說(shuō)，類B（子類）繼承了類A（父類）；或說(shuō)，類A（父類）派生出類B（子類）。4 8.1派生類的定義及其構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)

--參看書(shū)p193-197,8.2.1與8.2.2小節(jié)1.派生類的定義

class<派生類類型名>：<基類表>{

private: <各私有成員說(shuō)明>;

public: <各公有成員說(shuō)明>;

protected: <各保護(hù)成員說(shuō)明>; <以關(guān)鍵字friend開(kāi)頭的友元說(shuō)明>;};

5

<基類表>的一般格式為：

<派生方式><基類名1>，...，<派生方式><基類名n>

而<派生方式>又可為private、public或protected。6

派生方式(基類 在基類中的在派生類中的被繼承方式)存取權(quán)限 的存取權(quán)限==================================================

public public public public potected protected public private (inaccessible)

potected public potected potected potected protected

potected private (inaccessible) private public private private potected private private private (inaccessible)

==================================================7

注意：

public派生方式：使基類的公有成員和保護(hù)成員在派生類中仍然是公有成員和保護(hù)成員，而基類的私有成員不可在派生類中被存取。

protected派生方式：使基類的公有成員和保護(hù)成員在派生類中都變?yōu)楸Ｗo(hù)成員，而基類的私有成員不可在派生類中被存取。

private派生方式：使基類的公有成員和保護(hù)成員在派生類中都變?yōu)樗接谐蓡T，而基類的私有成員不可在派生類中被存取。

8派生類中可出現(xiàn)四種成員：

1)不可訪問(wèn)的成員--基類的private私有成員被繼承過(guò)來(lái)后，這些成員在派生類中是不可訪問(wèn)的。

2)私有成員--包括在派生類中新增加的private私有成員以及從基類私有繼承過(guò)來(lái)的某些成員。這些成員在派生類中是可以訪問(wèn)的。

3)保護(hù)成員--包括在派生類中新增加的potected保護(hù)成員以及從基類繼承過(guò)來(lái)的某些成員。這些成員在派生類中是可以訪問(wèn)的。

4)公有成員--包括在派生類中新增加的public公有成員以及從基類公有繼承過(guò)來(lái)的基類的public成員。這些成員不僅在派生類中可以訪問(wèn)，而且在建立派生類對(duì)象的模塊中，也可以通過(guò)對(duì)象來(lái)訪問(wèn)它們。9

分析下述程序中的繼承與派生關(guān)系，并上機(jī)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，以加深對(duì)它們進(jìn)行正確使用的理解。classbaseCla{

intprivData;protected:

intprotData;public:

intpublData;};10classpublDrvCla:publicbaseCla{public: voidusebaseClaData(){

publData=11;//OK!

protData=12; //OK!

privData=13; //ERROR! }};11

classclaD21:publicpublDrvCla{ public: voidusebaseClaData(){

publData=111; //OK!

protData=121; //OK!

privData=131; //ERROR! }};12

classprotDrvCla:protectedbaseCla{ public: voidusebaseClaData(){

publData=21;//OK!

protData=22; //OK!

privData=23; //ERROR! }};13classclaD22:publicprotDrvCla{ public: voidusebaseClaData(){

publData=211; //OK!

protData=221; //OK!

privData=231; //ERROR! }};14

classprivDrvCla:privatebaseCla{public: voidusebaseClaData(){

publData=31; //OK!

protData=32; //OK!

privData=33; //ERROR! }};15classclaD23:publicprivDrvCla{public: voidusebaseClaData(){

publData=311; //ERROR!

protData=321; //ERROR!

privData=331; //ERROR! }};16voidmain(){

baseClaob0; ob0.publData=1; //OK! tData=2; //ERROR! ob0.privData=3; //ERROR! claD21d21; claD22d22; claD23d23; d21.publData=4; //OK! tData=5; //ERROR! d21.privData=6; //ERROR! d22.publData=7; //ERROR! tData=8; //ERROR! d22.privData=9; //ERROR! d23.publData=7; //ERROR! tData=8; //ERROR! d23.privData=9; //ERROR!}17

2.派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

派生類的構(gòu)造函數(shù)的一般格式如下：

<派生類名>(<參數(shù)總表>):<初始化符表> { <構(gòu)造函數(shù)體> }

而<初始化符表>按如下格式構(gòu)成：<基類名1>(<基類參數(shù)表1>)，...，<基類名n>(<基類參數(shù)表n>)，<對(duì)象成員名1>(<對(duì)象成員參數(shù)表1>)，...，<對(duì)象成員名m>(<對(duì)象成員參數(shù)表m>)

（注：若無(wú)對(duì)象成員時(shí)，則不出現(xiàn)此后半部分；基類名與對(duì)象成員名的次序無(wú)關(guān)緊要，各自出現(xiàn)的順序可以任意）

18派生類構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行的一般次序如下：(1)調(diào)用各基類的構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序繼承時(shí)的聲明順序。(2)若派生類含有對(duì)象成員的話，調(diào)用各對(duì)象成員的構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用順序按照聲明順序。(3)執(zhí)行派生類構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體。析構(gòu)派生類對(duì)象時(shí)，其執(zhí)行次序恰與構(gòu)造時(shí)的次序相反。19

//改造書(shū)P195-197之示例#include<iostream.h>

classCB{

intb;public: CB(intn){b=n;cout<<"CB::b="<<b<<endl;}; ~CB(){cout<<"CBobjisdestrcting"<<endl;};};

classCC{

intc;public: CC(intn1,intn2){c=n1;cout<<"CC::c="<<c<<endl;}; ~CC(){cout<<"CCobjisdestructing"<<endl;};};20classCD:publicCB,publicCC{

intd;public: CD(intn1,intn2,intn3,intn4) :CC(n3,n4),CB(n2){ d=n1; cout<<"CD::d="<<d<<endl; };

~CD(){cout<<"CDobjisdestructing"<<endl;};};voidmain(void){CDCDobj(2,4,6,8);}

21運(yùn)行結(jié)果為：CB::b=4CC::c=6CD::d=2CDobjisdestructingCCobjisdestructingCBobjisdestrcting

思考：將派生類CD改寫(xiě)為如下形式后，請(qǐng)給出輸出結(jié)果。22classCD:publicCB,publicCC{

intd; CCobcc; CBobcb;public: CD(intn1,intn2,intn3,intn4) :CC(n3,n4),CB(n2),obcb(100+n2),obcc(100+n3,100+n4){ d=n1; cout<<"CD::d="<<d<<endl; }; ~CD(){cout<<"CDobjisdestructing"<<endl;};};23

輸出：CB::b=4CC::c=6CC::c=106CB::b=104CD::d=2CDobjisdestructingCBobjisdestrcting.CCobjisdestructingCCobjisdestructingCBobjisdestrcting248.2派生類使用例--公司雇員檔案的管理

--參看書(shū)p190-193,8.1節(jié)

假設(shè)公司雇員分為：雇員(employee)、經(jīng)理(manager)、工程師(engineer)、高級(jí)主管(director)。而且假定只關(guān)心這幾類雇員各自的如下一些數(shù)據(jù)：

employee(雇員)類：姓名、年齡、工資；

manager(經(jīng)理)類：姓名、年齡、工資、行政級(jí)別；

engineer(工程師)類：姓名、年齡、工資、專業(yè)、學(xué)位；

director(高級(jí)主管)類：姓名、年齡、工資、專業(yè)、學(xué)位、職務(wù)。25

(具體程序見(jiàn)書(shū)p190--193)

#include<iostream.h>#include<string.h>classemployee{//employee類(類型)，將作為其它幾個(gè)類的基類

shortage; floatsalary;protected: char*name;26

public: employee(shortag,floatsa,char*na){ age=ag; salary=sa; name=newchar[strlen(na)+1];

strcpy(name,na); }

voidprint()const{

cout<<""<<name<<":";

cout<<age<<":";

cout<<salary<<endl; }

~employee(){delete[]name;}};

27classmanager:publicemployee{ //派生類

intlevel;public: manager(shortag,floatsa,char*na,intlev) :employee(ag,sa,na){ //對(duì)基類初始化負(fù)責(zé)

level=lev; }

voidprint()const{ employee::print();//調(diào)用基類print顯示“共性”數(shù)據(jù)

cout<<"level:"<<level<<endl; } };28

/*注意：允許派生類中的print與基類的print重名，按如下規(guī)定進(jìn)行處理：對(duì)子類而言，不加類名限定時(shí)默認(rèn)為是處理子類成員，而要訪問(wèn)父類重名成員時(shí)，則要通過(guò)類名限定*/classengineer:publicemployee{ charspeciality,adegree;public: ...};enumptitle{PS,GM,VPS,VGM};classdirector:publicmanager{

ptitlepost;public: ...};29voidmain(){ //主函數(shù)

employeeemp1(23,610.5,"zhang"),emp2(27,824.75,"zhao"); managerman1(32,812.45,"li",11),man2(34,1200.5,"cui",7); engineereng(26,1420.10,"meng",'E','M'); directordir(38,1800.2,"zhou",2,GM); emp1.print(); emp2.print(); man1.print(); man2.employee::print(); //調(diào)用基類的print eng.print(); dir.print();}30程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：

zhang:23:610.5

zhao:27:824.75

li:32:812.45level:11cui:34:1200.5

meng:26:1420.1

speciality:Eacademicdegree:M

zhou:38:1800.2level:2 post:1318.3多態(tài)性與虛函數(shù)

--參看書(shū)p200,8.3節(jié)

1.函數(shù)重載(overloading)與靜態(tài)聯(lián)編(staticbinding)

函數(shù)重載（overloading）指的是，允許多個(gè)不同函數(shù)使用同一個(gè)函數(shù)名，但要求這些同名函數(shù)具有不同的參數(shù)表。.參數(shù)表中的參數(shù)個(gè)數(shù)不同;.參數(shù)表中對(duì)應(yīng)的參數(shù)類型不同;.參數(shù)表中不同類型參數(shù)的次序不同。32

例：

int

abs(intn){ return(n<0?-n:n); }

floatabs(floatn) { if(f<0)f=-f; returnf; }

系統(tǒng)對(duì)函數(shù)重載這種多態(tài)性的分辨與處理，是在編譯階段完成的--靜態(tài)聯(lián)編(staticbinding)。33

2.函數(shù)超載(overriding)、虛函數(shù)(virtualfunction)及動(dòng)態(tài)聯(lián)編(dynamicbinding)

(1)函數(shù)超載(overriding)

.僅在基類與其派生類的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)；.允許多個(gè)不同函數(shù)使用完全相同的函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)表以及函數(shù)返回類型；

34

(2)虛函數(shù)(virtualfunction)

.在定義某一基類(或其派生類)時(shí)，若將其中的某一函數(shù)成員的屬性說(shuō)明為virtual，則稱該函數(shù)為虛函數(shù)(virtualfunction)。.虛函數(shù)的使用與函數(shù)超載密切相關(guān)。若基類中某函數(shù)被說(shuō)明為虛函數(shù)，則意味著其派生類中也要用到與該函數(shù)同名、同參數(shù)表、同返回類型、但函數(shù)(實(shí)現(xiàn))體不同的這同一個(gè)所謂的超載函數(shù)。35

classgraphelem{protected:

intcolor;public:

graphelem(intcol){ color=col; } virtualvoiddraw(){...};//虛函數(shù)draw，每一個(gè)類都要“draw”出屬于它的類對(duì)象圖形};

36classline:publicgraphelem{public: virtualvoiddraw(){...};//虛函數(shù)draw，負(fù)責(zé)畫(huà)出“l(fā)ine” ...};

classcircle:publicgraphelem{public: virtualvoiddraw(){...};//虛函數(shù)draw，負(fù)責(zé)畫(huà)出“circle” ...};

37classtriangle:publicgraphelem{public: virtualvoiddraw(){...};//虛函數(shù)draw，負(fù)責(zé)畫(huà)出“triangle” ...};

(3)動(dòng)態(tài)聯(lián)編(dynamicbinding)

與虛函數(shù)以及程序中使用指向基類的指針（變量）密切相關(guān)。注意：C++規(guī)定，基類指針可以指向其派生類的對(duì)象（也即，可將派生類對(duì)象的地址賦給其基類指針變量），但反過(guò)來(lái)不可以。這一點(diǎn)正是函數(shù)超載及虛函數(shù)用法的基礎(chǔ)。38

例1.建立上述類line、類circle以及類triangle的類對(duì)象，而后調(diào)用它們各自的draw函數(shù)“畫(huà)出”它們。

方法1：直接通過(guò)類對(duì)象(由類對(duì)象可以唯一確定要調(diào)用哪一個(gè)類的draw函數(shù))

lineln1; circlecir1; triangletri1;ln1.draw(); cir1.draw(); tri1.draw();39

方法2：使用指向基類的指針（動(dòng)態(tài)聯(lián)編，要靠執(zhí)行程序時(shí)其基類指針的“動(dòng)態(tài)”取值來(lái)確定調(diào)用哪一個(gè)類的draw函數(shù)）

graphelem*pObj;lineln1; circlecir1; triangletri1;

pObj=&lin1; pObj->draw();

pObj=&cir1; pObj->draw();

pObj=&tri1; pObj->draw();

40

例2.假設(shè)inte_algo為基類，其中說(shuō)明了一個(gè)虛函數(shù)integrate，并在其三個(gè)派生類中，也說(shuō)明了該虛函數(shù)integrate（使用不同方法計(jì)算定積分）。

那么，可使用函數(shù)integrateFunc來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用不同虛函數(shù)integrate的目的：

voidintegrateFunc(inte_algo*p){

//基類指針p可指向任一派生類的對(duì)象

p->integrate();

//調(diào)用的將是不同派生類的integrate函數(shù)}

主調(diào)函數(shù)處使用：integrateFunc(<某派生類的類對(duì)象地址>);41

在編譯階段，系統(tǒng)無(wú)法確定究竟要調(diào)用哪一個(gè)派生類的integrate。此種情況下，將采用動(dòng)態(tài)聯(lián)編方式來(lái)處理：在運(yùn)行階段，通過(guò)p指針的當(dāng)前值，去動(dòng)態(tài)地確定對(duì)象所屬類，而后找到對(duì)應(yīng)虛函數(shù)。

3.純虛函數(shù)與抽象基類

如果不準(zhǔn)備在基類的虛函數(shù)中做任何事情，則可使用如下的格式將該虛函數(shù)說(shuō)明成純虛函數(shù)：

virtual<函數(shù)原型>=0;42

純虛函數(shù)不能被直接調(diào)用，它只為其派生類的各虛函數(shù)規(guī)定了一個(gè)一致的“原型規(guī)格”（該虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)將在它的派生類中給出）。

含有純虛函數(shù)的基類稱為抽象基類。注意，不可使用抽象基類來(lái)說(shuō)明并創(chuàng)建它自己的對(duì)象，只有在創(chuàng)建其派生類對(duì)象時(shí)，才有抽象基類自身的實(shí)例伴隨而生。

實(shí)際上，抽象基類是其各派生類之共同點(diǎn)的一個(gè)抽象綜合，通過(guò)它，再“加上”各派生類的特有成員以及對(duì)基類中那一純虛函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)，方可構(gòu)成一個(gè)具體的實(shí)用類型。

另外：如果一個(gè)抽象基類的派生類中沒(méi)有定義基類中的那一純虛函數(shù)、而只是繼承了基類之純虛函數(shù)的話，則這個(gè)派生類還是一個(gè)抽象基類（其中仍包含著繼承而來(lái)的那一個(gè)純虛函數(shù)）。43

8.4虛函數(shù)使用例1--計(jì)算函數(shù)的定積分

--參看書(shū)p205-208,8.4.1小節(jié)

采用矩形法、梯形法以及simpson法來(lái)計(jì)算同一函數(shù)的定積分。

此三種方法均將區(qū)間[a,b]分為n等份，而后以不同方式求出各小段對(duì)應(yīng)的小面積s[i]，并將它們相加到一起來(lái)作為近似結(jié)果。

#include<iostream.h>

floatfunction(floatx){//欲積分的函數(shù)

return4.0/(1+x*x);}44

classinte_algo{protected: floata,b; //a,b為積分區(qū)間的左右邊界

intn; //n表示把[a,b]劃分成多少個(gè)小區(qū)段進(jìn)行積分

floath,sum;//h表示步長(zhǎng)，sum表示積分結(jié)果值

public:

inte_algo(floatleft,floatright,intsteps){ ... }virtualvoidintegrate(void);//虛函數(shù)integrate};45

classrectangle:publicinte_algo{public: rectangle(floatleft,floatright,intsteps) :inte_algo(left,right,steps){ } virtualvoidintegrate(void); //派生類中說(shuō)明同一個(gè)虛函數(shù)integrate};46

classladder:publicinte_algo{ ...};

classsimpson:publicinte_algo{ ...};

voidinte_algo::integrate(){ ...}47

voidrectangle::integrate(){ /*

派生類rectangle之虛函數(shù)integrate的類外定義，采用矩形法來(lái)計(jì)算函數(shù)的定積分。計(jì)算公式為:

sum=(f(a)+f(a+h)+f(a+2h)+...+f(a+(n-1)h))h */

floatal=a; /*al為調(diào)用f函數(shù)時(shí)的實(shí)參值，依次取值a，a+h，a+2h，...，a+(n-1)h。 */48for(inti=0;i<n;i++)//共在n個(gè)點(diǎn)處計(jì)算函數(shù)值{

sum+=function(al); al+=h; //al每次增加一個(gè)步長(zhǎng)h }; sum*=h;

cout<<sum<<endl; //顯示積分結(jié)果sum}49

voidladder::integrate(){ //梯形法 ...}

voidsimpson::integrate(){ //simpson法 ...}

voidintegrateFunc(inte_algo*p){ p->integrate();}

50voidmain(){ rectanglerec(0.0,1.0,10); ladderlad(0.0,1.0,10);

simpsonsim(0.0,1.0,10);

inte_algo*p;

cout<<"inputanum(1--rectanglemethod,2--laddermethod,3--simpsonmethod)";

intii;

cin>>ii; switch(ii){ case1: //矩形法 {

cout<<"rectanglemethod:suum==>";

integrateFunc(&rec); break; }51case2: //梯形法 {

cout<<"laddermethod:suum==>";

integrateFunc(&lad); break; } case3: //simpson法 {

cout<<"simpsonmethod:suum==>";

integrateFunc(&sim); break; } }}

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：inputanum(1--rectanglemethod,2--laddermethod,3--simpsonmethod)3simpsonmethod:suum==>3.1415952

注：也可將上述的integrateFunc函數(shù)以及main用如下樣式的一個(gè)main函數(shù)來(lái)替代。voidmain(){ rectanglerec(0.0,1.0,10); …

cin>>ii; switch(ii){ case1:{//矩形法

cout<<"rectanglemethod:suum==>"; p=&rec; break; } case2:{//梯形法 ... }

case3:{//simpson法 ... } }

p->integrate();}

53

當(dāng)然，若只為實(shí)現(xiàn)上述功能(任務(wù))，完全可以不用指針，而直接通過(guò)類對(duì)象來(lái)進(jìn)行調(diào)用(此時(shí)將不再通過(guò)動(dòng)態(tài)聯(lián)編)。如，也可使用如下形式的main。

voidmain(){ rectanglerec(0.0,1.0,10); …

cin>>ii; switch(ii){ case1:{ //矩形法

cout<<"rectanglemethod:suum==>"; egrate(); break; } case2:{ //梯形法 ... }

case3:{ //simpson法 ... } }}54

8.5與基類對(duì)象和派生類對(duì)象相關(guān)的賦值兼容性問(wèn)題

1.基類對(duì)象=派生類對(duì)象; //OK!

派生類對(duì)象=基類對(duì)象; //ERROR!

2.指向基類型的指針=派生類對(duì)象的地址;//OK!

指向派生類類型的指針=基類對(duì)象的地址; //ERROR!

注：訪問(wèn)非基類成員部分時(shí)，要經(jīng)過(guò)指針類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

3.基類的引用=派生類對(duì)象; //OK!

派生類的引用=基類對(duì)象; //ERROR!

注：通過(guò)引用只可以訪問(wèn)基類成員部分。55

#include<iostream.h>classbase{ //定義基類

inta;public: base(){...} base(intsa){...}

intgeta(){returna;}};

classderived:publicbase{ //派生類

intb;public: derived(){...} derived(intsa,intsb):base(sa){...}

intgetb(){returnb;}};

56

voidmain(){ basebs1(11); derivedder(2,4); bs1=der; //OK! //der=bs1; //ERR! derivedder2(6,8); base*pb=&der2; //OK!

cout<<pb->geta()<<endl; //OK! //cout<<pb->getb()<<endl; //ERR!--訪問(wèn)非基類成員部分

cout<<((derived*)pb)->getb()<<endl; //OK!--經(jīng)過(guò)類型轉(zhuǎn)換 //derived*pd=&bs1; //ERR!}57

8.6虛函數(shù)使用例2--利用圖元類畫(huà)圖

--參看書(shū)p208-212，8.4.2小節(jié)本程序自定義pixel、graphelem、line、rectangle、triangle、circle、square、figure等8個(gè)類（類型）并對(duì)它們進(jìn)行使用。

實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：

1.設(shè)立并處理以下圖元:直線(line類)，矩形(rectangle類)，三角形(triangle類)，圓(circle類)，正方形(square類)。2.將每一種圖元設(shè)計(jì)成一個(gè)類，在每一個(gè)類的定義中，除含有其構(gòu)造函數(shù)外，還包含一個(gè)可將本類的圖元畫(huà)出來(lái)的公有函數(shù)draw。

58

3.由于每一個(gè)圖元都要用到顏色(color)數(shù)據(jù)成員，所以設(shè)立一個(gè)基類graphelem，它含有protected型數(shù)據(jù)成員color，以及一個(gè)虛函數(shù)draw。

4.

由于不準(zhǔn)備在基類graphelem的虛函數(shù)draw中做任何事情，所以在其原型后加上“=0”字樣而構(gòu)成純虛函數(shù)。從而使graphelem成為抽象基類。

5.程序中至少要設(shè)立具有以下關(guān)系的六個(gè)類：抽象基類graphelem；由graphelem直接派生出的四個(gè)類：line，rectangle，triangle，circle；由rectangle派生出一個(gè)類：square。

6.由于“畫(huà)”以上圖元時(shí)，都要用到“點(diǎn)”的概念與位置，所以設(shè)立的第七個(gè)類為：pixel。59

7.

為了通過(guò)虛函數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)聯(lián)編處理，需說(shuō)明并使用指向基類graphelem的指針(注，該程序中說(shuō)明了10個(gè)這種指針，放在一個(gè)稱為pg的數(shù)組中，既是說(shuō)，pg[0]，pg[1]，...，pg[9]均為這種指向基類graphelem的指針)。而后通過(guò)這些指針的動(dòng)態(tài)取值(使它們指向不同的派生類)，進(jìn)而利用函數(shù)調(diào)用“pg[i]->draw()”(i=0，1，...，9)來(lái)“畫(huà)”出組成一個(gè)圖形的不同圖元來(lái)。本程序中的第八個(gè)類figure(中的paint成員函數(shù))正是用來(lái)完成上述“畫(huà)”圖元功能的。

雖然pixel，figure這兩個(gè)類與其它六個(gè)類沒(méi)有繼承和派生的關(guān)系，但卻有成員關(guān)系。類pixel的對(duì)象要作為graphelem及其派生類的成員和構(gòu)造函數(shù)成員的參數(shù)。而類figure則以graphelem類的對(duì)象指針數(shù)組作為其數(shù)據(jù)成員。60

#include<iostream.h>classpixel{ //類pixel，表示屏幕像素點(diǎn)

intx,y;public: pixel(){ //構(gòu)造函數(shù)一，無(wú)參

x=0; y=0; } pixel(inta,intb){ //構(gòu)造函數(shù)二，參數(shù)a、b表示點(diǎn)的位置

x=a; y=b; } pixel(constpixel&p){ //構(gòu)造函數(shù)三，參數(shù)p為某個(gè)已存在對(duì)象

x=p.x; y=p.y; }

intgetx(){returnx;} //獲取對(duì)象的x值

intgety(){returny;} //獲取對(duì)象的y值};

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enumcolort{ //枚舉類型，用于定義顏色常量（名字）

black,blue,green,cyan,red,magenta,brown,

lightgray,darkgray,lightblue,lightgreen,

lightcyan,lightred,lightmagenta,yellow,white,blink};

classgraphelem{ //基類graphelem（實(shí)際為抽象基類）protected:colortcolor; //顏色colorpublic:graphelem(colortcol){ color=col; } virtualvoiddraw()=0; //純虛函數(shù)draw

};62

classline:publicgraphelem{ //派生類line pixelstart,end; //成員為pixel類對(duì)象

public: line(pixelsta,pixelen,colortcol) :graphelem(col),start(sta),end(en) {}; virtualvoiddraw(); //虛函數(shù)draw};

63

classrectangle:publicgraphelem{ //派生類rectangle pixelulcorner,lrcorner;public: rectangle(pixelul,pixelel,colortcol) :graphelem(col),ulcorner(ul),lrcorner(el) {}; virtualvoiddraw(); //虛函數(shù)draw};

classcircle:publicgraphelem{ //派生類circle pixelcenter;

intradius;public: circle(pixelcen,intrad,colortcol):graphelem(col),center(cen){ radius=rad; }; virtualvoiddraw(); //虛函數(shù)draw};

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classtriangle:publicgraphelem{ //派生類triangle pixelpointa,pointb,pointc;public: triangle(pixelpa,pixelpb,pixelpc,colortcol) :graphelem(col),pointa(pa),pointb(pb),pointc(pc) {}; virtualvoiddraw(); //虛函數(shù)draw};

classsquare:publicrectangle{ //派生類squarepublic: square(pixelul,intlh,colortcol) :rectangle(ul,pixel(ul.getx()+lh,ul.gety()+lh),col) {}; virtualvoiddraw(); //虛函數(shù)draw};

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classfigure{//通過(guò)它的paint函數(shù)可“畫(huà)”出組成一個(gè)圖形的各圖元

graphelem*pg[10]; //pg數(shù)組含有10個(gè)指向基類的指針

public: figure( graphelem*pg1=0,graphelem*pg2=0,

graphelem*pg3=0,graphelem*pg4=0,

graphelem*pg5=0,graphelem*pg6=0,

graphelem*pg7=0,graphelem*pg8=0,

graphelem*pg9=0,graphelem*pg10=0) { //具有參數(shù)默認(rèn)值的構(gòu)造函數(shù)

pg[0]=pg1; pg[1]=pg2; pg[2]=pg3; pg[3]=pg4; pg[4]=pg5; pg[5]=pg6; pg[6]=pg7; pg[7]=pg8; pg[8]=pg9; pg[9]=pg10; } voidpaint(){ //“畫(huà)”出圖形的各圖元

for(inti=0;i<10;i++) if(pg[i]!=0) pg[i]->draw(); };};

66

voidmain(){ //說(shuō)明9個(gè)類對(duì)象（圖元），它們是構(gòu)成一個(gè)圖形的九個(gè)“部件”

squaresq(pixel(40,40),120,black); //正方

circlece1(pixel(100,100),50,green); //圓

circlece2(pixel(100,100),2,blue); triangletr1(pixel(100,62),pixel(98,97),pixel(102,97),blue);//三角triangletr2(pixel(98,103),pixel(102,103),pixel(100,130),blue); rectanglere1(pixel(98,54),pixel(102,62),red); //長(zhǎng)方

rectanglere2(pixel(98,138),pixel(102,146),red); rectanglere3(pixel(54,98),pixel(62,102),red); rectanglere4(pixel(138,98),pixel(146,102),red);

figurefig(&sq,&ce1,&ce2,&re1,&re2,&re3,&re4,&tr1,&tr2);//圖形

fig.paint(); //調(diào)用paint函數(shù)，“畫(huà)”出fig對(duì)象的9個(gè)圖元}67

程序說(shuō)明：（1）figure類的構(gòu)造函數(shù)，含有10個(gè)參數(shù)，且該10個(gè)參數(shù)均為可缺省參數(shù)（被賦了缺省值的參數(shù)，調(diào)用時(shí),相應(yīng)實(shí)參可缺省）。說(shuō)明figure類對(duì)象時(shí)，其實(shí)參可為10個(gè)（或少于10個(gè)）指向graphelem不同派生類對(duì)象的具體指針（注意，C++允許基類指針指向其派生類對(duì)象；而此處的各派生類對(duì)象正是準(zhǔn)備“畫(huà)”出的那些不同圖元）。注意如下語(yǔ)法：函數(shù)定義處，若有可缺省參數(shù)的話，必須放于參數(shù)表的“最右邊”，且要連續(xù)出現(xiàn)。（2）paint成員函數(shù)中，由于pg[i]為各派生類對(duì)象的地址（由構(gòu)造函數(shù)的各實(shí)參帶來(lái)），從而使隨后的i循環(huán)可“畫(huà)”出所設(shè)計(jì)圖形的各圖元（圖元數(shù)不多于10）。

68

（3）main函數(shù)中，說(shuō)明了一個(gè)由九個(gè)圖元構(gòu)成的figure類對(duì)象fig，這九個(gè)圖元由調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時(shí)帶去的那九個(gè)實(shí)參所確定,各實(shí)參均為指向graphelem不同派生類對(duì)象的具體指針（也即，對(duì)象地址）。（4）這個(gè)程序商不完整，缺少五個(gè)派生類中虛函數(shù)draw的具體實(shí)現(xiàn)代碼。隨C++編譯版本的不同，draw函數(shù)的具體編制方式可能不同，而這方面的內(nèi)容并不屬于C++語(yǔ)言的基本規(guī)則范圍之內(nèi)。69

8.7派生關(guān)系中的二義性處理

--參看書(shū)p199,8.2.4小節(jié)

1.單繼承時(shí)父類與子類間重名成員的處理

單繼承時(shí)父類與子類間成員重名時(shí)，按如下規(guī)定進(jìn)行處理：對(duì)子類而言，不加類名限定時(shí)默認(rèn)為是處理子類成員，而要訪問(wèn)父類重名成員時(shí)，則要通過(guò)類名限定。

#include<iostream.h>classCB{public:

inta; CB(intx){a=x;} voidshowa(){cout<<"ClassCB--a="<<a<<endl;}};70

classCD:publicCB{public:

inta; //與基類a同名

CD(intx,inty):CB(x){a=y;} voidshowa(){ //與基類showa同名

cout<<"ClassCD--a="<<a<<endl; }

voidprint2a(){

cout<<"a="<<a<<endl; //子類a

cout<<"CB::a="<<CB::a<<endl; //父類a }};71

voidmain(){ CBCBobj(12);

CBobj.showa(); CDCDobj(48,999);

CDobj.showa(); //子類的showa CDobj.CB::showa(); //父類的showa cout<<"CDobj.a="<<CDobj.a<<endl;

cout<<"CDobj.CB::a="<<CDobj.CB::a<<endl;}

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：ClassCB--a=12ClassCD--a=999ClassCB--a=48CDobj.a=999CDobj.CB::a=4872

2.多繼承情況下二基類間重名成員的處理

多繼承情況下二基類間成員重名時(shí)，按如下方式進(jìn)行處理：對(duì)子類而言，不加類名限定時(shí)默認(rèn)為是處理子類成員，而要訪問(wèn)父類重名成員時(shí)，則要通過(guò)類名限定。

#include<iostream.h>classCB1{public:

inta; CB1(intx){a=x;} voidshowa(){cout<<"ClassCB1==>a="<<a<<endl;}};73

classCB2{public:

inta; CB2(intx){a=x;} voidshowa(){cout<<"ClassCB2==>a="<<a<<endl;}};

classCD:publicCB1,publicCB2{public:

inta;//與二基類數(shù)據(jù)成員a同名

CD(intx,inty,intz):CB1(x),CB2(y){a=z;}74

voidshowa(){ //與二基類成員函數(shù)showa同名

cout<<"ClassCD==>a="<<a<<endl; }

voidprint3a(){ //顯示出派生類的a及其二父類的重名成員a

cout<<"a="<<a<<endl;

cout<<"CB1::a="<<CB1::a<<endl;

cout<<"CB2::a="<<CB2::a<<endl; }};75

voidmain(){ CB1CB1obj(11); CB1obj.showa(); CDCDobj(101,202,909);

CDobj.showa(); //子類showa CDobj.CB1::showa(); //父類showa cout<<"CDobj.a="<<CDobj.a<<endl;

cout<<"CDobj.CB2::a="<<CDobj.CB2::a<<endl;}

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：ClassCB1==>a=11ClassCD==>a=909ClassCB1==>a=101CDobj.a=909CDobj.CB2::a=20276

3.多級(jí)混合繼承(非虛擬繼承)

包含兩個(gè)基類實(shí)例情況的處理

多級(jí)混合繼承情況下，若類D從兩條不同“路徑”同時(shí)對(duì)類A進(jìn)行了一般性繼承（非虛擬繼承）的話，則類D的對(duì)象中會(huì)同時(shí)包含著兩個(gè)類A的實(shí)例。此時(shí)，對(duì)類D而言，要通過(guò)類名限定來(lái)指定訪問(wèn)兩個(gè)類A實(shí)例中的哪一個(gè)。

本例的類間繼承關(guān)系示例如下:classAclassB:publicAclassC:publicAclassD:publicB,publicC

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意:(((A)B)((A)C