第8章 继承、多态和流

8.1.1 单继承
3. 保护继承（protected） 保护继承的特点是基类的所有公有成员和保护成员都成为派生类的保护成员， 并且只能被它的派生类成员函数或友元访问，基类的私有成员仍然是私有的。表 8.1列出三种不同的继承方式的基类特性及其成员在派生类中的特性。
继承方式 基类成员 public 公有继承（public） protected
第8章 继承、多态和流
8.1 继承和派生 8.2 多态和虚函数 8.3 运算符重载 8.4 输入输出流 8.5 常见问题解答
8.1 继承和派生
8.1.1 单继承
从一个基类定义一个派生类可按下列格式： class <派生类名> : [<继承方式>] <基类名> { [<派生类的成员>] };
8.1.1 单继承
8.1.2 派生类的构造和析构
需要注意的是，派生类对象在建立时，先执行基类的构造函数，然后执行派 生类的构造函数。但对于析构函数来说，其顺序刚好相反，先执行派生类的析构 函数，而后执行基类的析构函数。而且，若需要在对派生类进行初始化时对其基 类设置初值，则可按下列格式进行： <派生类名>(总参表):<基类1>(参数表1), <基类2>(参数表2), …, <基类n>(参数 表n), 对象成员1(对象成员参数表1), 对象成员2(对象成员参数表2), …, 对象成员n(对象成员参数表n) { ... }
private public 私有继承（private） protected private public 保护继承（protected） protected private 基类成员在派生类中 的特性
public protected
不可访问 private private 不可访问 protected protected 不可访问
8.2 多态和虚函数
8.2.1 虚函数
先来看一个虚函数应用实例。 【例Ex_VirtualFunc】虚函数的使用 程序运行的结果如下： 6 78.5398
8.2.2 纯虚函数和抽象类
在定义一个基类时，有时会遇到这样的情况：无法定义基类中虚函数的具体 实现，其实现完全依赖于其不同的派生类。例如，一个“形状类”（基类）由于 没有确定的具体形状，因此其计算面积的函数也就无法实现。这时可将基类中的 虚函数声明为纯虚函数。 声明纯虚函数的一般格式为： virtual <函数类型><函数名>(<形数表>) = 0; 抽象类是指至少包含一个纯虚函数的特殊的类。它本身不能被实例化，也就 是说不能声明一个抽象类的对象。必须通过继承得到派生类后，在派生类中定义 了纯虚函数的具有实现代码，才能获得一个派生类的对象。 【例Ex_PureVirtualFunc】纯虚函数和抽象类的使用 程序运行的结果如下： 6 6 78.5398 78.5398
此时再重新运行程序，结果就会变为： 程序运行的结果如下： CMeter:20,CStick:30 CMeter:21,CStick:30 CMeter:21,CStick:31 31 32
8.1.3 多继承
前面所讨论的是单继承的基类和派生类之间的关系，实际在类的继承中，还 允许一个派生类继承多个基类，这种多继承的方式可使派生类具有多个基类的特 性，大大提高了程序代码的可重用性。多继承下派生类的定义是按下面的格式： class <派生类名> : [<继承方式1>] <基类名1>,[<继承方式2>] <基类名2>,... { [<派生类的成员>] }; 其中的继承方式还是前面的3种：public、private和protected。例如： class A { //... }; class B { //... }; class C : public A,private B { //... };
8.4 输入输出流
8.4.1 流类和流对象
当流被建立后就可以使用一些特定的操作从流中获取数据可向流中添加数据。 从流中获取数据的操作称为提取操作，向流中添加数据的操作称为插入操作。 C++针对流的特点，构造了功能强大的输入输出流库，它具有面向对象的特性， 其继承结构如图8.1所示。
8.4.2 输入输出成员函数
8.4.2 输入输出成员函数
（2）使用read函数 read函数不仅可以读取字符或字符串(称为文本流)，而且可以读取字节流。其
原型如下： istream& read( char* pch, int nCount ); istream& read( unsigned char* puch, int nCount ); istream& read( signed char* psch, int nCount );
1. 公有继承（public） 公有继承的特点是基类的公有成员和保护成员作为派生类的成员时，它们都保 持原有的状态，而基类的私有成员仍然是私有的。例如： class CStick : public CMeter { int m_nStickNum; // 声明一个私有 数据成员 public: void DispStick(); // 声明一个公有成员函数 }; // 注意分号不能 省略 void CStick:: DispStick() { m_nStickNum = GetPos(); // 调用基类CMeter的成员 函数 cout<<m_nStickNum<<’ ’; }
read函数的这几种形式都是从输入流中读取由nCount指定数目的字节并将它 们放在由pch或puch或psch指定的数组中。
8.4.2 输入输出成员函数
【例Ex_Read】read函数的使用
#include <iostream> using namespace std; int main() { char data[80]; cout<<"请输入："<<endl; cin.read(data, 80); data[cin.gcount()] = '\0'; cout<<endl<<data<<endl; return 0; }
1. 输入操作的成员函数 （1）使用get和getline函数 用于输入字符或字符串的成员函数get原型如下： int get(); istream& get( char& rch ); istream& get( char* pch, int nCount, char delim = '\n' );
第1种形式是从输入流中提取一个字符，并转换成整型数值。第2种形式是从
输入流中提取字符到rch中。第三种形式是从输入流中提取一个字符串并由pch返回， nCount用来指定提取字符的最多个数，delim用来指定结束字符，默认时是'\n'。 函数getline原型如下： istream& getline( char* pch, int nCount, char delim = '\n' );
8.3 运算符重载
8.3.1 运算符重载概述
1. 重载函数声明 在类中，定义一个运算符重载函数与定义一般成员函数相类似，只不过函数 名必须以operator开头，其一般形式如下： <函数类型><类名>::operator <重载的运算符>(<形参表>) {…} 函数名区分开来。 【例Ex_Complex】运算符的简单重载 程序运行的结果如下： 实部 = 62, 虚部 = 90 实部 = 32, 虚部 = 20
8.1.ห้องสมุดไป่ตู้ 单继承
【例Ex_PublicDerived】派生类的公有继承示例 程序运行的结果如下： CMeter:20,CStick:10 CMeter:21,CStick:10 CMeter:21,CStick:11 11 12
8.1.1 单继承
2. 私有继承（private） 私有继承的特点是基类的公有成员和保护成员都作为派生类的私有成员，并且 不能被这个派生类的子类所访问。 【例Ex_PrivateDerived】派生类的私有继承示例 程序运行的结果如下： CMeter:20,CStick:10 CMeter:21,CStick:10 10
sizeof（取字节大小）。
（2）不能定义新的运算符，或者说，不能为C++没有的运算符进行重载。 （3）当重载一个运算符时，该运算符的操作数个数、优先级和结合性不能改 变。 （4）运算符重载的方法通常有类的操作成员函数和友元函数2种，但=（赋 值）、()（函数调用）、[]（下标）和->（成员指针）运算符不能重载为友元函数。
8.1.2 派生类的构造和析构
在前面两个例子中，由于基类的构造函数和析构函数不能被派生类继承，因 此，若有： CMeter CStick CStick oA(3); oB(3); oC; 是可以的，因为CMeter类有与之相对应的构造函数。而
是错误的，因为CStick类没有对应的构造函数。但
是可以的，因为CStick类有一个隐含的不带参数的默认构造函数。
// 函数体
由于运算符重载函数的函数是以特殊的关键字开始的，编译很容易与其他的
8.3.1 运算符重载概述
2. 运算符重载限制 在C++中，运算符重载还有以下一些限制： （1）重载的运算符必须是一个已有的合法的C++运算符，如“+”、“-”、 “*”、“/”、“++”等，且不是所有的运算符都可以重载。在C++中不允许重 载的运算符有：“?:”（条件）、.（成员）、*.（成员指针）、::（域作用符）、