继承

Posted on 9 月 29, 2026 by

this 指针

在 C++ 中，每一个对象都能通过 this 指针来访问自己的地址。

this 指针是所有成员函数的隐含参数。因此，在成员函数内部，它可以用来指向调用对象。

通常在类的内部用来调用类的其他成员。它是这个对象自己的指针，所以可以通过它来调用它自己的成员。

友元函数没有 this 指针，因为友元不是类的成员。只有成员函数才有 this 指针。

下面的实例有助于更好地理解 this 指针的概念：

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"构造函数被调用." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
      int compare(Box box)
      {
         return this->Volume() > box.Volume();
      }
   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

int main(void)
{
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // Declare box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // Declare box2

   if(Box1.compare(Box2))
   {
      cout << "Box2 is smaller than Box1" <<endl;
   }
   else
   {
      cout << "Box2 is equal to or larger than Box1" <<endl;
   }
   return 0;
}Code language: PHP (php)
// 程序的主函数
int main( )
{
   Box b1(1,2,3);
   Box b2(2,3,4);
   cout << b1.Volume() << endl;
   cout << b2.Volume() << endl;
   cout << b1.compare(b2);//在函数内部，this就是b1 因为这个方法是b1 b2 只是一个参数
   return 0;
}Code language: JavaScript (javascript)

指向类的指针

一个指向 C++ 类的指针与指向结构的指针类似，访问指向类的指针的成员，需要使用成员访问运算符 ->，就像访问指向结构的指针一样。

与所有的指针一样，您必须在使用指针之前，对指针进行初始化。

下面的实例有助于更好地理解指向类的指针的概念：

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

int main(void)
{
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // Declare box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // Declare box2
   Box *ptrBox;                // Declare pointer to a class.

   // 保存第一个对象的地址
   ptrBox = &Box1;

   // 现在尝试使用成员访问运算符来访问成员
   cout << "Volume of Box1: " << ptrBox->Volume() << endl;

   // 保存第二个对象的地址
   ptrBox = &Box2;

   // 现在尝试使用成员访问运算符来访问成员
   cout << "Volume of Box2: " << ptrBox->Volume() << endl;

   return 0;
}Code language: PHP (php)

我们的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"构造函数被调用." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
      }

      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }

   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

// 程序的主函数
int main( )
{
   int i = 12;
   int *pi = &i;
   cout << *pi << endl;

   Box b1(1,2,3);
   Box b2(2,3,4);

   Box *pb1;
   pb1 = &b1;
   cout << pb1->Volume() << endl;

   pb1 = &b2;
   cout << pb1->Volume() << endl;

   return 0;
}Code language: PHP (php)

类的静态成员

我们可以使用 static 关键字来把类成员定义为静态的。

当我们声明类的成员为静态时，这意味着无论创建多少个类的对象，静态成员都只有一个副本。

静态成员在类的所有对象中是共享的。如果不存在其他的初始化语句，在创建第一个对象时，所有的静态数据都会被初始化为零。我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中，但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化，如下面的实例所示。

下面的实例有助于更好地理解静态成员数据的概念：

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
   private:
      double length;     // 长度
      double breadth;    // 宽度
      double height;     // 高度
};

// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;

int main(void)
{
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2

   // 输出对象的总数
   cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;

   return 0;
}Code language: PHP (php)

我们的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"构造函数被调用." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;

         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }

      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }

   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;

// 程序的主函数
int main( )
{

   Box b1(1,2,3);
   Box b2(2,3,4);
   Box b3(5,3,4);
   Box b4(5,3,4);
   cout << b2.objectCount << endl; //可以通过变量名访问静态成员 使用点号
   cout << Box::objectCount << endl; //可以通过类名访问 使用双冒号访问
   return 0;
}Code language: PHP (php)

静态成员函数

如果把函数成员声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。

静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用，静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。

静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。

静态成员函数有一个类范围，他们不能访问类的 this 指针。您可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

静态成员函数与普通成员函数的区别：

  • 静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）。
  • 普通成员函数有 this 指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有 this 指针。
#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"构造函数被调用." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;

         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }

      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }

      static void Show()
      {
        cout << objectCount << endl;
      }

   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;

// 程序的主函数
int main( )
{

   Box b1(1,2,3);
   Box b2(2,3,4);
   Box b3(5,3,4);
   Box b4(5,3,4);
   cout << b2.objectCount << endl; //可以通过变量名访问静态成员 使用点号
   cout << Box::objectCount << endl; //可以通过类名访问 使用双冒号访问
   Box::Show();
   b4.Show();
   return 0;
}Code language: PHP (php)

继承

面向对象程序设计中最重要的一个概念是继承。继承允许我们依据另一个类来定义一个类，这使得创建和维护一个应用程序变得更容易。

这样做，也达到了重用代码功能和提高执行效率的效果。

当创建一个类时，您不需要重新编写新的数据成员和成员函数，只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可。这个已有的类称为基类，新建的类称为派生类。

继承代表了 is a 关系。例如，哺乳动物是动物，狗是哺乳动物，因此，狗是动物，等等。

基类 & 派生类

一个类可以派生自多个类，这意味着，它可以从多个基类继承数据和函数。定义一个派生类，我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中，访问修饰符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一个，base-class 是之前定义过的某个类的名称。

如果未使用访问修饰符 access-specifier，则默认为 private。

假设有一个基类 Shape，Rectangle 是它的派生类，如下所示：

#include <iostream>

using namespace std;

// 基类
class Shape
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};

// 派生类
class Rectangle: public Shape
{
   public:
      int getArea()
      {
         return (width * height);
      }
};

int main(void)
{
   Rectangle Rect;

   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

访问控制和继承

派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问，则应在基类中声明为 private。

我们可以根据访问权限总结出不同的访问类型，如下所示：

  • 基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
  • 基类的重载运算符。
  • 基类的友元函数。

继承类型

当一个类派生自基类，该基类可以被继承为 public、protected 或 private 几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier 来指定的。

我们几乎不使用 protected 或 private 继承，通常使用 public 继承。当使用不同类型的继承时，遵循以下几个规则：

  • 公有继承（public）：当一个类派生自公有基类时，基类的公有成员也是派生类的公有成员，基类的保护成员也是派生类的保护成员，基类的私有成员不能直接被派生类访问，但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
  • 保护继承（protected）：当一个类派生自保护基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员。
  • 私有继承（private）：当一个类派生自私有基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员。

我们的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class Shape
{
    protected:
        int length;
        int width;
    public:
        void setLength(int l)
        {
            this->length = l;
        }

        void setWidth(int w)
        {
            this->width = w;
        }
};

class Rectangle:public Shape
{
    public:
         int getArea()
         {
            return this->length * this->width;
         }
};

// 程序的主函数
int main( )
{
    Rectangle r;
    r.setLength(12);
    r.setWidth(19);
    cout << r.getArea();
   return 0;
}

多继承

多继承即一个子类可以有多个父类，它继承了多个父类的特性。

C++ 类可以从多个类继承成员，语法如下：

class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{
    <派生类类体>
};Code language: HTML, XML (xml)

其中，访问修饰符继承方式是 public、protected 或 private 其中的一个，用来修饰每个基类，各个基类之间用逗号分隔，如上所示。

现在让我们一起看看下面的实例：

#include <iostream>

using namespace std;

// 基类 Shape
class Shape
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};

// 基类 PaintCost
class PaintCost
{
   public:
      int getCost(int area)
      {
         return area * 70;
      }
};

// 派生类
class Rectangle: public Shape, public PaintCost
{
   public:
      int getArea()
      {
         return (width * height);
      }
};

int main(void)
{
   Rectangle Rect;
   int area;

   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   area = Rect.getArea();

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   // 输出总花费
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

   return 0;
}

重载

C++ 允许在同一作用域中的某个函数和运算符指定多个定义，分别称为函数重载和运算符重载。

重载声明是指一个与之前已经在该作用域内声明过的函数或方法具有相同名称的声明，但是它们的参数列表和定义（实现）不相同。

当您调用一个重载函数或重载运算符时，编译器通过把您所使用的参数类型与定义中的参数类型进行比较，决定选用最合适的定义。选择最合适的重载函数或重载运算符的过程，称为重载决策。

C++ 中的函数重载

在同一个作用域内，可以声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同。您不能仅通过返回类型的不同来重载函数。

下面的实例中，同名函数 print() 被用于输出不同的数据类型：

#include <iostream>
using namespace std;

class printData
{
   public:
      void print(int i) {
        cout << "整数为: " << i << endl;
      }

      void print(double  f) {
        cout << "浮点数为: " << f << endl;
      }

      void print(char c[]) {
        cout << "字符串为: " << c << endl;
      }
};

int main(void)
{
   printData pd;

   // 输出整数
   pd.print(5);
   // 输出浮点数
   pd.print(500.263);
   // 输出字符串
   char c[] = "Hello C++";
   pd.print(c);

   return 0;
}Code language: PHP (php)

函数重载规则：

  1. 函数名要一样
  2. 函数的参数需要不一样（类型、个数、顺序）
print(int a,int b);
print(int c);
print(float f);
print(int a,float f);Code language: PHP (php)

只要参数一一对应不上，那就是重载函数。

C++ 通过不同的参数来决定调用哪个函数：

#include <iostream>

using namespace std;

class printData
{
    public:
        void print(int i)
        {
            cout << "int类型:" << i << endl;
        }

        void print(float f)
        {
            cout << "float类型:" << f << endl;
        }

        void print(char c[])
        {
            cout << "char[]类型:" << c << endl;
        }
};

// 程序的主函数
int main( )
{
    printData p;
    p.print(1);
    p.print(1.2222f);

    char cr[] = "foxdevelop.com";
    p.print(cr);

   return 0;
}Code language: PHP (php)

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