對象(Object)是類(Class)的一個實例(Instance)。如果將對象比作房子,那麼類就是房子的設計圖紙。所以面向對象設計的重點是類的設計,而不是對象的設計。 對於C++程序而言,設計孤立的類是比較容易的,難的是正確設計基類及其派生類。本章僅僅論述“繼承”(Inheritance)和“組合”(Composition)的概念。
注意,當前面向對象技術的應用熱點是COM和CORBA,這些內容超出了C++教材的范疇,請閱讀COM和CORBA相關論著。
10.1 繼承
如果A是基類,B是A的派生類,那麼B將繼承A的數據和函數。例如:
class A
{
public:
void Func1(void);
void Func2(void);
};
class B : public A
{
public:
void Func3(void);
void Func4(void);
};
main()
{
B b;
b.Func1(); // B從A繼承了函數Func1
b.Func2(); // B從A繼承了函數Func2
b.Func3();
b.Func4();
}
這個簡單的示例程序說明了一個事實:C++的“繼承”特性可以提高程序的可復用性。正因為“繼承”太有用、太容易用,才要防止亂用“繼承”。我們應當給“繼承”立一些使用規則。
l 【規則10-1-1】如果類A和類B毫不相關,不可以為了使B的功能更多些而讓B繼承A的功能和屬性。不要覺得“白吃白不吃”,讓一個好端端的健壯青年無緣無故地吃人參補身體。
l 【規則10-1-2】若在邏輯上B是A的“一種”(a kind of ),則允許B繼承A的功能和屬性。例如男人(Man)是人(Human)的一種,男孩(Boy)是男人的一種。那麼類Man可以從類Human派生,類Boy可以從類Man派生。
class Human
{
…
};
class Man : public Human
{
…
};
class Boy : public Man
{
…
};
u 注意事項
【規則10-1-2】看起來很簡單,但是實際應用時可能會有意外,繼承的概念在程序世界與現實世界並不完全相同。
例如從生物學角度講,鴕鳥(Ostrich)是鳥(Bird)的一種,按理說類Ostrich應該可以從類Bird派生。但是鴕鳥不能飛,那麼Ostrich::Fly是什麼東西?
class Bird
{
public:
virtual void Fly(void);
…
};
class Ostrich : public Bird
{
…
};
例如從數學角度講,圓(Circle)是一種特殊的橢圓(Ellipse),按理說類Circle應該可以從類Ellipse派生。但是橢圓有長軸和短軸,如果圓繼承了橢圓的長軸和短軸,豈非畫蛇添足?
所以更加嚴格的繼承規則應當是:若在邏輯上B是A的“一種”,並且A的所有功能和屬性對B而言都有意義,則允許B繼承A的功能和屬性。