適合具備 C 語(yǔ)言基礎(chǔ)的 C 教程（五）
[導(dǎo)讀]前言在上述教程中，我們已經(jīng)完成了 C 相對(duì)于 C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)獨(dú)特的語(yǔ)法部分，在接下來(lái)的教程中，我們將敘述 C
前言
在上述教程中，我們已經(jīng)完成了?C 相對(duì)于?C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)獨(dú)特的語(yǔ)法部分，在接下來(lái)的教程中，我們將敘述?C 中面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)法特性。我們?cè)趯W(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮倪@種編程方法的時(shí)候，常常會(huì)聽(tīng)到這三個(gè)詞，封裝、繼承、派生，這也是面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦?，在本?jié)我們將依次闡述封裝、繼承、派生的具體用法，在這里，我們先敘述的是封裝這個(gè)屬性的的相關(guān)內(nèi)容。下圖是關(guān)于?封裝?這個(gè)特性所包含的一些內(nèi)容。封裝
下圖就是封裝所具備的相關(guān)特性：Person類(lèi)來(lái)作為例子進(jìn)行講解，其中這個(gè)類(lèi)里我們有?name以及age，這個(gè)也就是我們抽象出來(lái)的數(shù)據(jù)，那抽象出來(lái)的成員函數(shù)也就是前面教程講到的setName()和setAge()函數(shù)，在設(shè)計(jì)這個(gè)類(lèi)的時(shí)候，會(huì)把這個(gè)類(lèi)的一些成員設(shè)置為私有的或者公有的，這也就是訪問(wèn)控制。具體的代碼如下所示：/*?為了代碼簡(jiǎn)便，省略相關(guān)構(gòu)造函數(shù)以及析構(gòu)函數(shù)，為的是展示封裝的特性*/
class?Person?{
private:
????char?*name;
????int?age;
public:
????Person()
????{
????????cout?<"Person"?<endl;
????????name?=?NULL;
????}
????~Person()
????{
????????cout?<"~Person()"?<endl;
????????if?(this->name)
????????{
????????????delete?this->name;
????????}
????}
????void?setName(char?*name)
????{
????????if?(this->name)?{
????????????delete?this->name;
????????}
????????this->name?=?new?char[strlen(name)? ?1];
????????strcpy(this->name,?name);
????}
????int?setAge(int?a)
????{
????????if?(a?0?||?a?>?150)
????????{
????????????age?=?0;
????????????return?-1;
????????}
????????age?=?a;
????????return?0;
????}
};
繼承
繼承的含義就如其字面意思一樣，用更加專(zhuān)業(yè)的話來(lái)說(shuō)，就是從基類(lèi)繼承相關(guān)屬性，而這個(gè)新的類(lèi)就叫做派生類(lèi)。下面這個(gè)示意圖也表明了繼承所帶來(lái)的代碼的簡(jiǎn)潔與方便。Student類(lèi)里重新定義這些屬性么？顯然，因?yàn)橐肓死^承這個(gè)特性，只需要繼承Person類(lèi)，那么Student就具備?Person類(lèi)的相關(guān)屬性。在上述代碼的基礎(chǔ)上，我們?cè)黾尤缦滤镜拇a：/*?注意是在上述代碼的基礎(chǔ)上?*/
class?Student?:?public?Person
{
};
int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????Student?s;
????s.setName("zhangsan");
????s.setAge(16);
????s.printInfo();
????return?0;
}
上述代碼中，Student類(lèi)是繼承自?Person類(lèi)的，我們可以看到在上述所示的Student類(lèi)中，并沒(méi)有setName和?setAge的成員函數(shù)，但是在定義的?Student實(shí)例中，卻能夠適用?setName和?setAge的成員函數(shù)，這也就說(shuō)明了?Student類(lèi)已經(jīng)繼承了?Person類(lèi)。繼承后的訪問(wèn)控制
private
一個(gè)派生類(lèi)從一個(gè)基類(lèi)繼承而來(lái)，而繼承的方式有多種，可以是私有繼承，也可以是公有繼承，同時(shí)也可以是保護(hù)繼承。那么這個(gè)時(shí)候基類(lèi)的各個(gè)數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)屬性又是怎么樣的呢，我們來(lái)看一下下面這張圖，其展現(xiàn)了以各種方式繼承自基類(lèi)的派生類(lèi)的數(shù)據(jù)成員的屬性。class?Father
{
private:
????int?money;
public:
????void?it_skill(void)
????{
????????cout?<"The?father's?it?skill"?<<endl;
????}
????int?getMoney(void)
????{
????????return?money;
????}
????void?setMoney(int?money)
????{
????????this->money?=?money;
????}
};
這個(gè)是基類(lèi)的數(shù)據(jù)成員以及成員函數(shù)，為了更好的說(shuō)明繼承后的數(shù)據(jù)的屬性，我們定義一個(gè)?son類(lèi)，代碼如下所示：class?Son?:?public?Father
{
private:
????int?toy;
public:
????void?play_game(void)
????{
????????cout?<"play_game()"?<endl;
????????int?m;
????????//money?-=?1;?/*?錯(cuò)誤的代碼?*/
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????}
};
上述定義了兩個(gè)類(lèi)，一個(gè)是?Father類(lèi)，一個(gè)是?Son類(lèi)，Son類(lèi)繼承于?Father類(lèi)，這兩個(gè)類(lèi)用通俗的語(yǔ)言進(jìn)行解釋便是，父親有自己的私房錢(qián)，兒子有自己的玩具，父親有一項(xiàng)技能是?it，兒子呢比較喜歡玩游戲。因?yàn)槭抢^承，所以?xún)鹤宇?lèi)具有父親類(lèi)的相關(guān)屬性，但是，作為兒子是不能夠直接去父親兜里拿錢(qián)的，那會(huì)被揍，但是如果兒子需要錢(qián)，可以向父親要。這對(duì)應(yīng)的代碼也就是上述中?money -= 1，但是這是錯(cuò)誤的，不能直接從父親的兜里拿錢(qián)，而剩余的三句代碼的意思也就相當(dāng)于是向父親要錢(qián)。用專(zhuān)業(yè)的話來(lái)講也就是：派生類(lèi)不能夠訪問(wèn)基類(lèi)的私有成員，緊接著是主函數(shù)的代碼：int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????Son?s;
????s.it_skill();
????s.setMoney(10);
????cout?<"The?money?is:"?<endl;
????s.play_game();
????return?0;
}
代碼輸出的結(jié)果如下所示：protected
還是采用比較通俗的話來(lái)敘述這一知識(shí)點(diǎn)，兒子相對(duì)于父親的關(guān)系自然是與其他人有所不同的，比如有一把父親房間門(mén)的鑰匙，對(duì)于兒子來(lái)說(shuō)是可以拿到的，但是對(duì)于外人來(lái)說(shuō)，這是不可訪問(wèn)的。那在程序中要如何實(shí)現(xiàn)這么一個(gè)功能呢？這里就要引入?protected了。代碼如下所示：class?Father?{
private:
????int?money;
protected:
????int?room_key;???/*?增添的?room_key?*/
public:
????void?it_skill(void)
????{
????????cout<<"father's?it?skill"<<endl;
????}
????int?getMoney(void)
????{
????????return?money;
????}
????void?setMoney(int?money)
????{
????????this->money?=?money;
????}
};
我們可以看到在?Father類(lèi)中，增添了一項(xiàng)就是?protected修飾的?room_key,緊接著我們來(lái)看Son類(lèi)的代碼：class?Son?:?public?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?paly?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????/*?外人不能拿父親的房間鑰匙
?????????*?兒子可以
?????????*/
????????room_key?=?1;?
????}
};
我們看到，這個(gè)時(shí)候，是可以在?Son類(lèi)里面直接操作使用?protected修飾的?room_key的。在這里總結(jié)一下就是：派生類(lèi)可以直接訪問(wèn)到基類(lèi)用 protected 修飾的數(shù)據(jù)成員。接下來(lái)，我們繼續(xù)看主函數(shù)的代碼：int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????Son?s;
????s.setMoney(10);
????cout?<endl;
????s.it_skill();
????s.play_game();??
????//s.room_key?=?1;
????return?0;
}
通過(guò)上述代碼可以看到?s.room_key = 1這條語(yǔ)句被注釋了，這條語(yǔ)句是錯(cuò)誤的，雖然基類(lèi)使用了?protected修飾了?room_key，但是在主函數(shù)中，仍然是不能夠直接訪問(wèn)?room_key的。調(diào)整訪問(wèn)控制
依舊采用比較通俗的話來(lái)闡述，如果兒子從父親那里繼承了一些東西，那這個(gè)時(shí)候，繼承得到的這些東西的處理權(quán)就全在兒子了。在程序里面也是同樣的道理，我們?cè)谏鲜龃a的基礎(chǔ)上進(jìn)行更改，Father類(lèi)不變，改變?Son類(lèi)。代碼如下所示：class?Son?:?public?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????using?Father::room_key;
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?paly?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????room_key?=?1;?
????}
};
上述代碼中，我們可以看到在?public的作用域內(nèi)，我們使用?using Father::room_key將?room_key的屬性更改為?public，做了這樣的更改之后，我們就可以在主函數(shù)里直接訪問(wèn)?room_key了。代碼如下所示：int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????Son?s;
????s.setMoney(10);
????cout?<endl;
????s.it_skill();
????s.play_game();
????s.room_key?=?1;
????return?0;
}
上述代碼是可以運(yùn)行的，也說(shuō)明這種方式是可行的。但是如果想要將?money的屬性更改為?public，也就是增加如下所示的代碼：class?Son?:?public?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????using?Father::room_key;
????using?Father::money;
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?paly?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????room_key?=?1;?
????}
};
那么編譯將不會(huì)通過(guò)，錯(cuò)誤信息如下所示：Son來(lái)說(shuō)，money本身就是它不能訪問(wèn)到的數(shù)據(jù)，那么自然也就不能夠?qū)ζ鋵傩赃M(jìn)行更改了。換句更加專(zhuān)業(yè)的話來(lái)敘述也就是：在調(diào)整訪問(wèn)控制的時(shí)候，只有類(lèi)本身能夠訪問(wèn)到的數(shù)據(jù)才能調(diào)整它的訪問(wèn)控制，如果其本身對(duì)于這個(gè)類(lèi)就是不能夠訪問(wèn)的，那么也就無(wú)法對(duì)其進(jìn)行更改。那上述可以說(shuō)是提升訪問(wèn)控制，同樣的，也可以降低訪問(wèn)控制，比如說(shuō)上述的?it_skill，如果不想把這個(gè)屬性繼續(xù)繼承下去或者說(shuō)不讓外部能夠訪問(wèn)到它，那么也可以降低它的訪問(wèn)控制，降低的方法跟提升的方法是一樣的，只需要在?private中加上一句代碼就可以，加了的代碼如下所示：class?Son?:?public?Father
{
private:
????int?toy;
????using?Father::it_skill；
public:
????/*?省略?*/
};
因此，只要對(duì)于派生類(lèi)能夠看到的數(shù)據(jù)成員或者成員函數(shù)，它都能夠提高或者降低它的訪問(wèn)控制。三種不同繼承方式的差異
在上述的內(nèi)容中，我們提到了派生類(lèi)在繼承基類(lèi)的時(shí)候，存在不同的繼承方式，不同的繼承方式對(duì)數(shù)據(jù)成員的使用以及其成員函數(shù)的調(diào)用存在不同的影響，下面分別是三種不同的繼承方式：public和?private以及protected,代碼如下所示：/*?以?public?方式繼承?*/
class?Son_pub?:?public?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?play?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????room_key?=?1;?
????}
};
/*?以?private?方式繼承?*/
class?Son_pri?:?private?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?play?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????room_key?=?1;?
????}
};
/*?以?protected?方式繼承?*/
class?Son_pro?:?protected?Father?{
private:
????int?toy;
public:
????void?play_game(void)
????{
????????int?m;
????????cout<<"son?play?game"<<endl;
????????m?=?getMoney();
????????m--;
????????setMoney(m);
????????room_key?=?1;?
????}
};
上述代碼就是以三種不同方式從?Father類(lèi)得到的?Son類(lèi)，每一種繼承方式存在什么不同呢，我們通過(guò)主函數(shù)來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????Son_pub?s_pub;
????Son_pro?s_pro;
????Son_pri?s_pri;
????s_pub.play_game();
????s_pro.play_game();
????s_pri.play_game();
????s_pub.it_skill();
????//s_pro.it_skill();??//?error
????//s_pri.it_skill();??//?error
????return?0;
}
通過(guò)上述代碼，并對(duì)照上述那種表，我們可以知道，無(wú)論是何種繼承方式，派生類(lèi)內(nèi)部public的成員函數(shù)都是可以使用的，而對(duì)于從基類(lèi)繼承得到的成員函數(shù)，如果是以?protected和private方式來(lái)繼承的話，那么是不能夠在主函數(shù)進(jìn)行調(diào)用的，因此上述代碼中注釋掉的兩句后面表明了錯(cuò)誤。上述的代碼所展示的是一層的繼承，我們?cè)诶^承得到的派生類(lèi)?Son的基礎(chǔ)上繼續(xù)繼承得到?Grandson，首先我們先在?Father類(lèi)里新增加一個(gè)public的數(shù)據(jù)成員，增加的代碼如下所示：class?Father
{
private:
????int?money;
protected:
????int?room_key;
public:
????int?address;
????/*其余不改動(dòng)，省略*/
}；
增加了上述Father類(lèi)的代碼之后，我們來(lái)看?Grandson_pub類(lèi)的代碼：class?Grandson_pub?:?public?Son_pub
{
public:
????void?test(void)
????{
????????room_key?=?1;?/*?room_key?is?protected?*/
????????address?=?2;??/*?address?is?public?*/
????}
};
上述代碼中，Grandson_pub是以?public的方式從?Son_pub繼承而來(lái)，room_key在?Father類(lèi)是?protected，在?Son_pub類(lèi)也是?protected，那么在這里也是?protected,而對(duì)于?address來(lái)說(shuō)，它在?Father類(lèi)里是?public，在?Son_pub里也是?public,在這里也是?public,所以在這里都能夠訪問(wèn)到。緊接著來(lái)看，Grandson_pro類(lèi)的代碼：class?Grandson_pro?:?public?Son_pro
{
public:
????void?test(void)
????{
????????room_key?=?1;??/*?room_key?is?protected?*/
????????address?=?2;???/*?address?is?protected?*/
????}
};
上述中，Grandson_pro是以?public的方式從?Son_pro中繼承得到的,以剛剛那種分析的思路我們能夠分析得出?room_key當(dāng)前是?protected以及?address是?protected，那么當(dāng)前的數(shù)據(jù)成員在這也就是都能夠訪問(wèn)的了。繼續(xù)來(lái)看Grandson_pri類(lèi)的代碼，代碼如下所示：class?Grandson_pri?:?public?Son_pri
{
public:
????void?test(void)
????{
????????//room_key?=?1;?/*?room_key?is?private?*/
????????//address?=?2;??/*?address?is?private?*/
????}
};
上述中，Grandson_pri是以?public的方式從?Son_pri中繼承得來(lái)，同樣按照上述的分析方法，我們能夠分析出?room_key和?address都是?private的，既然是?private的，那么也就不能夠進(jìn)行訪問(wèn)，因此上述代碼中，我們將兩句代碼進(jìn)行了注釋。小結(jié)
上述就是本次分享的關(guān)于封裝以及繼承的相關(guān)內(nèi)容，主要是關(guān)于繼承之后數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)控制，以及通過(guò)不同的方式進(jìn)行繼承時(shí)的數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)控制。上述教程所涉及的代碼可以通過(guò)百度云鏈接的方式獲取到，下面是百度云鏈接：鏈接：https://pan.baidu.com/s/18AGYqxkxsEcR4ZW6_Nhevg
提取碼：dlst
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