类的继承与派生
继承与派生
4.1 继承和派生的概念
在软件开发过程中，在定义特殊类时，不需把它的一 般类已经定义过的属性和服务重复地书写一遍，只需要声 明它是某个类的特殊类，并定义它自己的特殊属性和服务。 这将明显地减轻开发工作的强度。 4.1.2 继承的作用 面向对象程序设计的继承性使得大型应用程序的维护 和设计变得更加简单。一方面，大型应用程序设计完成并 交付使用后，经常面临用户的需求发生变化，程序功能需 要扩充等问题。这时程序的修改需要非常谨慎，因为某个 局部的修改可能会影响其他部分，而一个正在使用中的系 统要进行全面的测试，既费时间又有很多实际的困难。另 一方面，一个新的应用系统程序设计在许多方面会和以前 设计过的某个或某些系统的模块非常类似，怎样加快大型 应用程序的开发速度，重用这些已经开发成功的程序模块， 一直是软件设计中迫切需要解决的问题。
4.2 派生类
C++语言派生类多重继承的定义格式如下： class <派生类名>：[继承方式1] [<基类名1>]，[继承 方式2] [<基类名2>]，…， [继承方式n] [<基类名n>] { <派生类成员变量和成员函数定义> }; 通常，在多重继承时，继承方式设计成一致的形式。 如继承方式均设计成public，或均设计成private。
C++第5章习题参考答案
1．什么是类的继承与派生？继承性是面向对象程序设计的第二个重要特性，通过继承实现了数据抽象基础上的代码重用。
继承是对许多问题中分层特性的一种自然描述，因而也是类的具体化和被重新利用的一种手段，它所表达的就是一种对象类之间的相交关系。
它使得某类对象可以继承另外一类对象的特征和能力。
继承所具有的作用有两个方面：一方面可以减少代码冗余；另一方面可以通过协调性来减少相互之间的接口和界面。
通过继承方式定义的子类也称为派生类。
2．类的三种继承方式之间的区别是什么？类的继承方式有public（公有）继承、protected（保护）继承和private（私有）继承三种。
对于不同的继承方式，会导致基类成员原来的访问属性在派生类中有所变化。
表5.1列出了不同继承方式下基类成员访问属性的变化情况。
表5.1 不同继承方式下基类成员的访问属性说明：该表第1列给出3种继承方式，第1行给出基类成员的3种访问属性。
其余单元格内容为基类成员在派生类中的访问属性。
从表中可以看出：(1) 基类的私有成员在派生类中均是不可访问的，它只能由基类的成员访问。
(2) 在公有继承方式下，基类中的公有成员和保护成员在派生类中的访问属性不变。
(3) 在保护继承方式下，基类中的公有成员和保护成员在派生类中均为保护的。
(4) 在私有继承方式下，基类中的公有成员和保护成员在派生类中均为私有的。
需要注意的是：保护成员与私有成员唯一的不同是当发生派生后，处在基类protected区的成员可被派生类直接访问，而私有成员在派生类中是不可访问的。
在同一类中私有成员和保护成员的用法完全一样。
3．派生类能否直接访问基类的私有成员？若否，应如何实现？派生类不能直接访问基类的私有成员。
具体实现方式：(1) 在类定义体中增加保护段为了便于派生类的访问，可以将基类私有成员中需提供给派生类访问的部分定义为保护段成员。
保护段成员可以被它的派生类访问，但是对于外界是隐藏起来的。
这样，既方便了派生类的访问，又禁止外界对它的派生类访问。
继承和派生的作用
继承和派生的作用继承和派生是面向对象编程中常用的两个概念，它们在软件开发中起着重要的作用。
继承是指一个类从另一个类继承属性和方法的过程，派生是指在继承的基础上创建新的类的过程。
本文将分别介绍继承和派生的作用。
一、继承的作用1. 代码复用：通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，避免了重复编写相同代码的麻烦。
这样可以提高代码的复用性，减少了代码量，提高了开发效率。
2. 继承关系的表达：通过继承，可以清晰地表达类与类之间的关系。
子类继承了父类的属性和方法，说明它们之间有某种联系，有共同的特征或行为。
3. 扩展功能：通过继承，子类可以在父类的基础上新增或修改属性和方法，实现功能的扩展。
这样可以满足不同的需求，增加了代码的灵活性。
4. 统一接口：通过继承，可以定义一个抽象的父类，然后定义多个子类来实现具体的功能。
这样可以实现统一的接口，使代码更加规范和易于管理。
5. 多态性的实现：继承是实现多态性的基础。
子类可以替代父类的位置，通过父类的引用来调用子类的方法。
这样可以实现动态绑定，提高了代码的灵活性和可扩展性。
二、派生的作用1. 创建新的类：派生是在继承的基础上创建新的类的过程。
通过派生，可以基于已有的类创建新的类，并在新的类中添加、修改或重新实现属性和方法。
2. 特化和泛化：通过派生，可以根据具体的需求创建特定的类。
例如，可以从一个通用的动物类派生出狗类和猫类，使它们具有更具体的属性和方法。
同时，也可以从一个具体的类派生出一个更通用的类，使它具有更广泛的适用性。
3. 继承关系的传递：通过派生，可以传递继承关系。
即子类可以继续被其他类所派生，形成更深层次的继承关系。
这样可以实现更复杂的类之间的继承和关联。
4. 重载和重写：通过派生，可以重载和重写父类的方法。
重载是指在子类中定义一个与父类同名但参数列表不同的方法，以实现不同的功能。
重写是指在子类中重新定义一个与父类同名同参数列表的方法，以实现不同的行为。
第5章 继承和派生类
2010/9/18
第5章 继承和派生类
程序运行结果： x=4 y=5 l=6 w=8 程序分析： 通过公有继承方式，从BaseClas类得到DerivedClass类。 派生类DerivedClass只有一个基类，所以是单继承。基类 BaseClass定义了两个数据成员，3个成员函数。派生类 DerivedClass定义了两个数据成员，3个成员函数。通过 继承，派生类DerivedClass拥有4个数据成员：x、y、l和 w，6个成员函数：setx ( )、sety ( )、setl ()、setw ( )、 displayxy ( )、displaylw( )。
2010/9/18
面象对象程序设计
第5章 继承和派生类
class Father:private Grandfather //中间类：Grandfather的 公有派生类， //Son的基类 { public: void test() { b1=10; //可以访问，因b1改为private b2=20; //可以访问，因b2改为private b3=30; //不可访问， 因b3改为不可访问 } };
2010/9/18
面象对象程序设计
第5章 继承和派生类
5.1.2 继承的种类
在C++语言中，一个派生类既可以从一个基类派生，也可 以从多个基类派生。从一个基类派生的继承被称为单继承。 单继承形成的类层次是一个倒挂的树，如图5.2所示。从 多个基类派生类的继承被称为多继承。多继承形成的类层 次是一个有向无环图(DAG)，如图5.3所示。在图5.2中， 输入设备是基类，从它派生出了3个派生类：键盘类、鼠 标类和扫描仪类。在图5.3中，从教师类和干部类派生出 校长类，即校长类有两个基类。
C++类的继承与派生练习题
文件
大小、修改时间等
ห้องสมุดไป่ตู้
编码方式： ASCII还是 Unicode
文本文件
二进制文 件 多媒体文 件
何种操作系 统平台？ （枚举或字 符串实现）
INI文件
哪个程序的 配置文件
XML文件
可执行文 件
权限（用枚 举表示）
哪个版本的 XML
XML多媒 体文件
用于何种便 携式设备？
质量高低 （用枚举来 表示）
请用C++继承和派生的相关知识来实现上面的类库示意图。 每个类旁边的旁注表示该类有的基本成员（或称之为属性）。 最后达到的效果是： 实例化一个XML多媒体文件后，能够读出所有其继承的类的属性（当然包括 它自身的）。
第5章 派生类与继承
void print();
};
print();
};
//定义一个基类 class person{ protected: char name[10]; int age; char sex; public: //…… }; //定义一个派生类 class employee:public person { protected: char department[20]; float salary; public: //…… };
当类的继承方式为私有继承时,基类的public成员和 protected成员被继承后作为派生类的private成员,派生类 的其他成员可以直接访问它们,但是在类外部通过派生类的 对象无法访问。
基类的private成员在私有派生类中是不可直接访问的, 所以无论是派生类成员还是通过派生类的对象,都无法直接 访问从基类继承来的private成员,但是可以通过基类提供 的public成员函数间接访问。 例5.1一个私有继承的例子
由于派生类继承了基类的成员，派生类的构造 函数需要调用基类的构造函数对其中定义于基 类的数据成员进行初始化。 给基类构造函数传递实际参数是通过向派生类 构造函数传递实际参数以及初始化列表来间接 实现传递的。
5.2.1 派生类构造函数和析构函数的执行顺 序 通常情况下,当创建派生类对象时, 首先执行基类的构造函数,随后再执行 派生类的构造函数; 当撤消派生类对象时,则先执行派生 类的析构函数,随后再执行基类的析构 函数。
例5.3 公有继承的访问规则
表5-3 公有继承的访问规则
基类成员 内部访问 对象访问 Private成员 不可访问 不可访问 public成员 可访问 可访问 protected成员 可访问 不可访问
第章继承和派生ppt课件
#include "iostream.h"
class D: private B
{ int z;
public :
void Setz(int c) {z=c;}
void Setbase(int a, int b)
{x=a;
//对于派生类,仍是公有
y=b;
}
int Getbx() {return Getx();}
public
{ private ： < 私有成员> ； public ：
< 公有成员> ； protected ： < 被保护成员> ；
}
， public
例: 11-4
class A
{protected :
//保护成员
int w;
public :
void Setw(int a) {w=a;}
int Getw(){return w;}
//私有派生时，
基类中的公有成员不能直接访问
d.Setz(3);
cout<<"x="<<d.Getbx()<<endl;
cout<<"y="<<d.Getby()<<endl;
cout<<"z="<<d.Getz()<<endl;
cout<<"sum="<<d.Sum()<<endl;
};
11.1.4 保护成员 对于派生类，它是公有的；对于外部程序，它是私
#include "iostream.h" void main()
uvm中常用类的派生关系
UVM中常用类的派生关系在UVM（Universal Verification Methodology）中，常用类的派生关系是指各个类之间的继承和派生关系。
UVM是一种用于验证集成电路设计的标准方法学，它提供了一套丰富的类库，包括一些常用的基础类，如uvm_component、uvm_object和uvm_sequence等。
这些基础类可以根据需要进行扩展和派生，以创建具有特定功能的自定义类。
在UVM中，常用的类之间通常存在着继承和派生的关系。
继承是一种面向对象的编程概念，它允许一个类继承另一个类的属性和方法，并可以在此基础上添加或修改功能。
在UVM中，类的继承关系有助于代码的重用和组织，可以简化验证环境的设计和维护。
常用的派生关系可以分为以下几种：1. 组件（Component）的派生关系：在UVM中，uvm_component是所有组件类的基类。
组件是UVM验证环境的基本构建块，可以代表各种功能模块，如驱动器、监视器和环境等。
其他类型的组件类常常派生自uvm_component，以实现特定的功能和接口。
例如，可以派生出uvm_driver和uvm_monitor等类，用于驱动信号和监视信号。
2. 对象（Object）的派生关系：uvm_object是所有对象类的基类。
对象是UVM中的一种基本数据结构，用于存储和传递数据。
在UVM中，可以派生出自定义的对象类来保存测试用例和配置信息等。
通过继承和派生关系，可以在不影响基础功能的情况下，为对象添加额外的数据和操作。
3. 序列（Sequence）的派生关系：uvm_sequence是所有序列类的基类。
序列是一系列事务或事件的集合，用于描述设备或设计的操作序列。
通过派生自uvm_sequence，可以创建具有不同功能的自定义序列类，以满足各种测试场景的需求。
例如，可以创建uvm_sequence_item的子类，并通过添加新的数据字段或覆盖已有方法，来扩展序列的功能和行为。
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类的继承与派生
编写一个程序设计一个汽车类vehicle，包含的数据成员有车轮个数wheels 和车重weight。
小车类car是它的派生类其中包含载人数passenger_load。
卡车类truck是vehicle的派生类其中包含载人数passenger_load和载重量payload，每个类都有相关数据的输出方法.
提示:vehicle类是基类由它派生出car类和truck类将公共的属性和方法放在vehicle类中。
输出结果:
车型：小车
车轮：4个
重量：2000公斤
载人：5人
车型：卡车
车轮：10个
重量：8000公斤
载人：3人
参考代码:
#include<iostream.h>
class vehicle // 定义汽车类
{
protected:
int wheels; // 车轮数
float weight; // 重量
public:
vehicle(int wheels,float weight);
int get_wheels();
float get_weight();
float wheel_load();
void show();
};
class car:public vehicle // 定义小车类
{
int passenger_load; // 载人数
public:
car(int wheels,float weight,int passengers=4);
int get_passengers();
void show();
};
class truck:public vehicle // 定义卡车类
{
int passenger_load; // 载人数
float payload; // 载重量
public:
truck(int wheels,float weight,int passengers=2,float max_load=24000.00); int get_passengers();
float efficiency();
void show();
};
vehicle::vehicle(int wheels,float weight)
{
vehicle::wheels=wheels;
vehicle::weight=weight;
}
int vehicle::get_wheels()
{
return wheels;
}
float vehicle::get_weight()
{
return weight/wheels;
}
void vehicle::show()
{
cout << "车轮:" << wheels << "个" << endl;
cout << "重量:" << weight << "公斤" << endl;
}
car::car(int wheels, float weight,
int passengers) :vehicle (wheels, weight)
{
passenger_load=passengers;
}
int car::get_passengers ()
{
return passenger_load;
}
void car::show()
{
cout <<" 车型:小车" << endl;
vehicle::show();
cout << "载人:" << passenger_load << "人" << endl; cout << endl;
}
truck:: truck(int wheels, float weight,int passengers, float max_load):vehicle(wheels,weight) {
passenger_load=passengers;
payload=max_load;
}
int truck::get_passengers()
{
return passenger_load;
}
float truck::efficiency()
{
return payload/(payload+weight);
}
void truck::show()
{
cout <<"车型:卡车" << endl;
vehicle:: show ();
cout << "载人:" << passenger_load << "人" << endl;
cout << "效率:" << efficiency() << endl;
cout << endl;
}
void main ()
{
car car1(4,2000,5);
truck tru1(10,8000,3,340000);
cout << "输出结果" << endl;
car1. show ();
tru1. show ();
}。