"向上映射的意义-第7章 继承"
在面向对象编程中,继承是一种强大的机制,它允许创建新的类(派生类)来扩展或修改已存在的类(基类)的功能。第7章"继承"主要探讨了类之间的这种关系,以及如何利用继承来实现代码复用和多态性。
7.1 概述
继承的概念源于现实生活中的遗传,它在类之间建立了一种层次结构。派生类可以继承基类的属性和方法,从而减少了代码重复,提高了代码的可维护性和可扩展性。继承还具有传递性,即如果类B继承自类A,类C又继承自类B,那么类C也间接地继承了类A的特性。
7.2 继承的实现
在C++中,通过使用关键字"class"定义派生类,并指定继承方式和基类。例如,`class 派生类名 : 继承方式 基类名 { ... }`。派生类不能直接继承基类的构造函数和析构函数,但可以通过调用基类的构造函数来进行初始化。同名覆盖指的是派生类中定义与基类相同名称的成员,这样在派生类中直接使用这个成员名时,将访问派生类中的版本。
7.3 继承方式
C++支持三种继承方式:公有继承(public),私有继承(private)和保护继承(protected)。默认的继承方式是private。不同继承方式决定了基类成员在派生类中的访问权限:
- 公有继承(public):基类的公有和保护成员在派生类中保持原有的访问属性,即派生类可以访问基类的公有和保护成员。
- 私有继承(private):基类的公有和保护成员在派生类中变为私有,派生类内部可以访问,外部无法直接访问。
- 保护继承(protected):基类的公有和保护成员在派生类中变为保护,只有派生类及其子类可以访问。
7.6 向上映射(也称为多态)
向上映射是指使用基类指针或引用指向派生类对象的能力,这使得可以以基类的方式处理派生类对象。例如,基类`交通工具`可以指向派生类`汽车`、`飞机`等。通过这种方式,用户无需知道实际的对象类型,只需与基类接口交互,实现了代码的抽象和解耦。多态性是面向对象编程的核心特性之一,它允许编写更加灵活和可扩展的代码。
举例来说,如果有一个基类`person`,派生出`teacher`、`student`和`employee`,每个派生类都有自己的特定属性如`salary`、`credit`或`grade`。尽管它们都继承自`person`,但各自的`display()`方法可能有不同的实现,这就是多态性。当使用`person`类型的指针或引用调用`display()`时,实际执行的是指向对象的实际类型的方法,这就是向上映射带来的动态绑定或运行时多态。
总结来说,继承是面向对象编程中的关键概念,它通过创建层次结构的类来实现代码复用,提高代码的灵活性和可维护性。向上映射和多态性是继承带来的优势,使得程序能够以统一的接口处理不同类型的对象,提高了代码的抽象层次和设计的优雅性。理解并熟练运用这些概念对于编写高效、可扩展的C++代码至关重要。