《C中的继承》课件

中的继承CC语言没有直接支持面向对象的继承机制但这并不意味着C无法实现继承，开发者可以通过结构体、指针和函数指针等技巧来模拟继承什么是继承？代码复用层次结构12继承是一种面向对象编程的重继承建立了类之间的层次结构要概念，它允许我们创建新的，父类（基类）是子类（派生类，并从现有的类继承属性和类）的模板，子类可以扩展和方法，从而实现代码复用修改父类的特性多态3继承与多态密切相关，通过继承，子类可以重写父类的方法，实现不同的行为，从而达到多态的效果继承的基本概念代码复用代码组织代码扩展继承允许创建新的类（子类）并继承现有类继承提供了一种结构化方式来组织代码，将继承允许子类扩展父类功能，添加新的属性（父类）的属性和方法共同的属性和方法提取到父类，减少冗余和方法，实现代码的灵活性和可扩展性继承的语法基本语法继承方式继承使用关键字class定义新的派生类公有继承public保护继承protected派生类名后面跟冒号:继承方式，基类名私有继承privateclass派生类名:继承方式基类名{继承方式决定了基类成员在派生类中的访问权限//派生类成员};公有继承继承属性和方法访问控制代码复用多态性子类继承父类的所有公共成员子类可以访问父类的公共成员避免重复代码，提高代码可维通过公有继承实现多态性，使护性代码更灵活保护继承访问限制数据隐藏代码重用派生类只能访问基类的保护成员，但不保护继承实现了数据隐藏，防止派生类保护继承允许派生类重用基类的保护成能访问基类的私有成员直接修改基类的私有成员员，实现代码复用私有继承访问限制封装性继承关系基类的私有成员在派生类中不可访问，只能私有继承强调封装，隐藏基类的实现细节，派生类通过私有继承使用基类的成员，但不通过派生类对象访问防止派生类直接访问基类成员能直接使用，仅用于实现内部功能构造函数和析构函数

11.构造函数

22.析构函数在创建对象时自动调用，初始化对象成员在对象销毁时自动调用，释放对象占用的资源

33.初始化顺序

44.清理顺序父类构造函数先执行，然后是子类构造函数子类析构函数先执行，然后是父类析构函数虚函数动态绑定多态性虚函数允许在运行时确定要调用的函数根据对象的实际类型进通过虚函数，可以实现多态性，使代码更灵活、易于扩展行选择多重继承概念语法多重继承是指一个类可以从多个使用冒号和逗号来声明多个父类父类继承属性和方法，例如class子类:父类1,父类2{...}优势挑战多重继承可以实现更复杂的继承多重继承容易造成代码复杂度增关系，让代码更灵活可复用加，需要谨慎使用菱形继承问题多重继承的陷阱继承关系的复杂性代码示例当一个类从多个父类继承，而这些父类又共菱形继承关系类似钻石形状，多个子类最终例如，类D继承自类B和类C，而类B和同继承自同一个祖先类，就会出现菱形继承都继承自同一个祖先类，但它们之间可能存类C都继承自类A，这种情况下就产生了菱问题这会导致数据冗余、虚函数调用混乱在重复的成员变量和成员函数形继承问题等问题解决菱形继承的方法虚拟继承1使用virtual关键字声明基类，避免重复成员显式调用基类构造函数2在派生类构造函数中明确调用基类构造函数，避免歧义使用代理类3引入一个代理类，继承所有基类，避免多重继承带来的问题虚基类概念作用虚基类用于解决菱形继承问题，避免数据虚基类确保派生类中每个虚基类只有一个冗余和重复初始化副本，避免成员数据重复虚基类通过关键字virtual声明，并在派生虚基类保证派生类继承的虚基类的成员函类中使用virtual继承方式进行继承数是相同的，避免虚函数调用歧义继承的应用场景银行账户管理系统图形编辑器游戏开发继承可以创建不同类型的账户，例如储蓄账继承可以定义各种形状，例如矩形、圆形、继承可以创建不同的角色，例如玩家、敌人户、支票账户、信用卡账户等三角形等，并继承基本形状的属性和操作、物品等，并继承角色的基本属性和行为继承的优缺点

11.代码复用性

22.代码扩展性继承可以有效地减少代码冗余通过继承，可以方便地扩展现，提高代码的可维护性有代码，添加新功能

33.代码组织性

44.代码复杂性继承可以帮助我们更好地组织继承可能会导致代码结构过于代码，提高代码的可读性复杂，增加代码理解难度代码示例公有继承1以下代码演示了公有继承的示例基类为`Shape`，派生类为`Rectangle`在派生类中，可以使用基类的成员，并能继承基类的成员函数公有继承意味着派生类的对象可以访问基类的公有成员代码示例保护继承2在本示例中，基类BaseClass包含protected成员protected_data派生类DerivedClass通过保护继承继承BaseClass DerivedClass能够访问BaseClass中的protected_data，而外部代码无法访问代码示例私有继承3私有继承是一种限制性继承方式，基类成员在派生类中被声明为私有成员私有继承意味着基类的成员在派生类中无法直接访问，只能通过派生类的成员函数访问私有继承常用于封装基类，隐藏基类的实现细节，避免派生类直接访问基类的成员代码示例多重继承4多重继承允许一个类继承自多个基类，从而继承多个基类的成员多重继承能够提高代码复用性，但也会带来复杂性，例如菱形继承问题代码示例虚基类5虚基类用于解决菱形继承问题，避免数据冗余和歧义通过使用虚基类，可以确保从多个基类继承的成员变量只有一个副本，从而避免了数据重复和冲突虚基类通过在基类声明中使用关键字virtual来实现，例如class Base{virtual~Base{}};案例分析银行账户管理系1统账户类型交易记录例如，储蓄账户、支票账户、定系统需要记录每个账户的所有交期存款等不同的账户类型拥有易，包括存款、取款、转账等不同的功能和属性用户权限安全保障用户可以根据权限进行不同的操系统需要采用安全措施保护用户作，例如查询余额、修改密码、的账户信息，例如密码加密、身转账等份验证等案例分析图形编辑器2图形绘制线条和曲线颜色和填充继承用于创建不同形状的类，例如圆形、矩各种类型的线条和曲线可以继承自基类“线颜色和填充可以作为基类“图形属性”的子类形和多边形，它们都继承自基类“形状”段”，例如直线、曲线、贝塞尔曲线等，用于定义不同形状的颜色和填充样式常见面试题1谈谈你对C语言中继承的理解？C语言中继承是一种重要的面向对象编程机制，它允许子类从父类继承属性和方法通过继承，可以实现代码复用，提高开发效率例如，可以创建一个父类“形状”，定义形状的属性和方法，然后创建子类“矩形”和“圆形”，继承“形状”类的属性和方法，并添加各自的特定属性和方法常见面试题2谈谈你对多重继承的理解？多重继承允许一个类从多个父类继承特性，带来灵活性和代码复用性但同时也存在菱形继承问题，会导致成员变量的重复和二义性解决方法是使用虚基类，它避免重复继承同一个基类虚基类是C++中用于解决多重继承中菱形继承问题的机制它确保派生类只继承一次基类的成员，避免重复和歧义使用虚基类需要在派生类声明中使用关键字virtual常见面试题3C++中的虚函数是如何实现多态性的？虚函数通过虚函数表vtable和虚指针vptr实现动态绑定，运行时决定调用哪个函数虚函数表是一个指向函数指针的数组，每个对象都拥有一个指向虚函数表的虚指针虚指针指向该对象的虚函数表，当调用虚函数时，通过虚指针找到对应函数地址常见面试题4在C++中，为什么不建议使用私有继承？私有继承会隐藏基类的成员，无法访问基类的成员，会导致代码难以理解和维护建议使用公有继承或保护继承，以便子类能够访问基类的成员，并实现代码复用常见面试题5C++继承机制中，如何避免菱形继承问题？菱形继承是指一个派生类继承自两个或多个基类，而这些基类又共同继承自同一个祖先类由于多重继承和虚拟继承的存在，C++语言中出现了“菱形继承问题”为了解决这个问题，C++引入了虚基类机制，并提供多种方法，如虚基类和虚继承，以避免菱形继承问题课程小结继承机制继承类型C语言继承机制，为代码复用和扩公有继承、保护继承和私有继承展提供了强大的工具，提高代码，根据不同的访问权限，实现代效率和可维护性码复用和数据保护多重继承虚基类多个基类派生子类，实现更复杂解决菱形继承问题，避免数据重的类型关系，但需要注意菱形继复和冲突，保证继承关系的正确承问题性和一致性QA提问环节答疑解惑互动交流鼓励同学们积极提问，解答疑问，加深对课针对同学们提出的问题，老师进行详细的解通过问答环节，同学们可以与老师进行互动程内容的理解答，帮助同学们解决学习中的困惑交流，增进彼此的了解。