Dziedziczenie

Dziedziczenie to technika pozwalaj

ca na definiowanie nowych klas przy

wykorzystaniu klas wcze

niej zdefiniowanych

Wyra

a zwi

zki hierarchiczne mi

dzy klasami (klasa nadrz

dna - klasa

podrz

dna);

Specjalizuje lub generalizuje klasy;

Przykład:

osoba

klasa bazowa

Programowanie obiektowe

Przykład:

dy dorosły i ka

de dziecko jest osob

(generalizacja);

dorosły jest przypadkiem szczególnym osoby, podobnie jak dziecko
(specjalizacja);

dziecko

dorosły

klasy pochodne

Klasa pochodna:

dziedziczy wszystkie zmienne z sekcji „public” i „protected” klasy
bazowej;

dziedziczy wszystkie funkcje z sekcji „public” i „protected” klasy
bazowej;

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

do dost

pnych składowych klasy bazowej mo

na si

odwoływa

poprzez operator zakresu „::”;

W klasie pochodnej mo

na tak

zdefiniowa

dodatkowe zmienne składowe;

zdefiniowa

dodatkowe funkcje składowe;

przedefiniowa

(zmieni

) funkcje składowe odziedziczone

z klasy bazowej (polimorfizm);

Posta

ogólna dziedziczenia:

class Klasa_pochodna: sekcja Klasa_bazowa_1 [, Klasa_bazowa_N]

{

Dziedziczenie

sekcja docelowa dla składowych

dziedziczonych

Programowanie obiektowe

// nowe składowe

// funkcje odziedziczone nadpisane (przedefiniowane)

};

tzw. dziedziczenie wielobazowe

Dziedziczenie

eli w klasie bazowej i w klasie pochodnej s

składniki o tej samej

nazwie, wówczas w zakresie klasy pochodnej składnik z tej klasy
zasłania odziedziczony składnik z klasy bazowej

li składnik klasy bazowej jest zasłoni

ty to odwołanie si

do niego

jest mo

liwe z u

yciem operatora zakresu (::)

Programowanie obiektowe

jest mo

liwe z u

yciem operatora zakresu (::)

Przykład – klasa osoba

class osoba
{

int wiek;
char imi

[20], nazwisko[30];

public:

void wczytaj();

Programowanie obiektowe

void wczytaj();
void ustaw(int wiek, char *p_imi

, char *p_nazwisko);

void wypisz();

};

Zało

enia rozszerzaj

ce dla klasy „dorosly”:

numer dowodu:

char *nr_dowodu;

prywatny dla klasy „dorosly”;

Przykład – klasa dorosly

Programowanie obiektowe

prywatny dla klasy „dorosly”;

metody wczytaj, wypisz, ustaw:

dost

pne publicznie;

odziedziczone z klasy bazowej;

Klasa „dorosly”

class dorosly: public osoba
{

klasa pochodna

klasa bazowa

sekcja docelowa dla składowych

dziedziczonych

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

char * nr_dowodu;

public:

void wczytaj ();
void wypisz ();
void ustaw(int wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko,

char *nr_dow);

};

dziedziczonych

nowa składowa

metody odziedziczone ale przedefiniowane

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

public

Klasa_bazowa;

Klasa_bazowa

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

// sekcja

// public

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// private

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// private

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

protected

Klasa_bazowa;

Klasa_bazowa

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

// sekcja

// public

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// pivate

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// pivate

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

private

Klasa_bazowa;

Klasa_bazowa

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

// sekcja

// public

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// private

// public

// sekcja

// protected

// sekcja

// private

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

Z zakresu klasy pochodnej do prywatnych składników klasy
bazowej mo

na si

tylko poprzez funkcje składowe klasy

bazowej

Do składników protected i public klasy bazowej mamy dost

bezpo

redni;

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

bezpo

redni;

Dziedziczenie prywatne stosujemy wtedy, gdy chcemy aby nie było
publicznego dost

pu do odziedziczonych składników klasy

bazowej;

Nie podlegaj

dziedziczeniu:

konstruktory

destruktory

trzeba je zdefiniować w klasie pochodnej

Dziedziczenie jest technik

definiowania nowych klas;

Dziedziczenie jest jedn

z najwspanialszych cech j

zyków

programowania obiektowego;

Umo

liwia:

Dziedziczenie - podsumowanie

Programowanie obiektowe

Umo

liwia:

oszcz

dno

ść

pracy,

tworzenie hierarchii klas (hierarchia wprowadza naturalne relacje
mi

dzy klasami),

tworzenie szablonów klas (klas ogólnych), tzn. klas
przeznaczonych do dziedziczenia , np. szablon klasy „kolejka”)

Zgodno

ść

typów:

class KlasaA
{

…

}
class KlasaB: public KlasaA
{

Dziedziczenie - ograniczenia

Programowanie obiektowe

{

....

};

KlasaA a;
KlasaB b;

a = b; // ?

b = a; // ?

dozwolone, ale kopiuje si

tylko tyle, ile jest w KlasaA

niedozwolone

zmienne obiektowe (obiekty)

Zgodno

ść

typów:

KlasaA *ap;
KlasaB *bp;

ap = bp;

// ?

poprawne (wyst

pi polimorfizm)

Dziedziczenie

wska

niki na obiekty

Programowanie obiektowe

bp = ap;

// ?

bp = (KlasaB*) ap;

// ?

bp = dynamic_cast<KlasaB*>(ap); // ?

Operator dynamic_cast zwraca 0 (dla wska

ników) lub zgłasza

bad_cast (dla referencji), gdy rzutowanie si

nie powiedzie;

niedozwolone

dozwolone (styl j

zyka C)

dozwolone (styl j

zyka C++)

Konstruktory

pierwsza (najcz

ęś

ciej publiczna) funkcja składowa obiektu, o nazwie takiej

samej jak nazwa klasy;

słu

y do inicjowania obiektów danej klasy, tzn. do nadawania warto

pocz

tkowych składnikom definiowanego (wła

nie) obiektu (w trakcie

deklaracji obiektu przydzielane jest dla niego miejsce w PAO);

metoda bezzwrotna (nie mo

na u

nawet typu „void”!);

definiowany tak jak funkcja składowa:

wewn

trz deklaracji klasy – domy

lnie „inline”;

Programowanie obiektowe

wewn

trz deklaracji klasy – domy

lnie „inline”;

poza deklaracj

klasy:

jak zwykła metoda;

jak metoda „inline”;

wywoływany automatycznie w momencie tworzenia (deklaracji) konkretnego
obiektu;

konstruktor cz

sto bywa przeci

ąŜ

any;

w przypadku braku konstruktora w definicji klasy doł

czany jest konstruktor

pusty (bez instrukcji)

Konstruktor domy

lny

funkcja składowa, któr

na wywoła

bez argumentów

lub z warto

ciami domy

lnymi;

eli nie został zadeklarowany

aden konstruktor to kompilator

doł

cza pusty konstruktor domy

lny:

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Klasa :: Klasa() { };

eli zadeklarujemy konstruktor przeci

ąŜ

ony (z parametrami) to

kompilator nie doł

czy pustego konstruktora domy

lnego;

kolejno

ść

wywoła

konstruktorów:

klasy bazowe w kolejno

ci deklaracji,

obiektowe składowe klasy w kolejno

ci deklaracji,

ciało konstruktora;

Lista inicjalizacyjna konstruktora

słu

y do inicjowania składników klasy, b

cych stałymi lub

zmiennymi;

stanowi obej

cie ograniczenia,

e w definicji klasy zmienne i stałe

nie mog

inicjalizowane (nie mo

na im nadawa

warto

pocz

tkowych);

pojawia si

tylko przy definicji konstruktora, a nie przy jego

Konstruktory

Programowanie obiektowe

pojawia si

tylko przy definicji konstruktora, a nie przy jego

deklaracji;

kolejno

ść

inicjalizacji:

składowe w kolejno

ci wymienienia na li

cie,

ciało konstruktora

klasa::klasa(argumenty) : nazwa_pola(warto

ść

pocz

tkowa)

[ , nazwa_pola(warto

ść

pocz

tkowa)]

{

// ciało konstruktora

};

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 1

class Punkt

{

Konstruktory

Programowanie obiektowe

double x, y;

public:

// …

Punkt(): x(0.0), y(0.0) { };

Punkt(double a, double b) : x(a), y(b) { };

};

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 2

class abc
{

const double stala;
float x;

deklaracja konstruktora

Konstruktory

Programowanie obiektowe

float x;
char c;

public:

abc(float pp, double dd, char znak);

};

...
abc::abc(float pp, double dd, char znak) : stala(dd), c(znak)
{

x=pp;

}

definicja konstruktora

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 3

class Odcinek

{

Punkt p1;

Punkt p2;

Odcinek(double x1, double y1, double x2, double y2);

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Odcinek(double x1, double y1, double x2, double y2);

};

...

Odcinek::Odcinek(double x1, double y1, double x2, double y2): p1(x1, y1)

{

p2 = Punkt(2.0, 2.0);

};

• obiekt p1 – inicjowanie listą inicjalizacyjną
• obiekt p2 – inicjowanie w ciele konstruktora

ostatnia funkcja wykonywana przed usuni

ciem obiektu;

nazwa taka sama, jak nazwa klasy, ale poprzedzona tyld

„~”;

bez parametrów wej

ciowych;

bez mo

liwo

ci przeci

ąŜ

ania (jeden w klasie);

wywoływany automatycznie w momencie niszczenia obiektu

Destruktory

Programowanie obiektowe

(wychodzenia z bloku)

kolejno

ść

wywoływania:

ciało destruktora;

destruktory obiektów składowych (kolejno

ść

odwrotna do deklaracji

w klasie);

destruktor klasy (klas) bazowych (kolejno

ść

odwrotna do deklaracji

w klasie);

to, kiedy dokładnie likwidowane s

obiekty zale

y od konkretnego

kompilatora

Destruktor klasy „Klasa”:

~Klasa() {... };

lub

~Klasa();

…

Klasa::~Klasa() {... };

Destruktory

Programowanie obiektowe

Klasa::~Klasa() {... };

Przykład:

~Punkt()

{cout << "Destruktor punktu x= " <<x << ", y= " << y << endl;}

~Odcinek()

{ cout << "Destruktor odcinka <<endl; }

Konstruktor klasy pochodnej

Lista inicjalizacyjna konstruktora

Na li

cie musz

znale

źć

konstruktory wszystkich klas

bazowych:

• ich brak oznacza dla kompilatora konieczno

ść

wywołania

konstruktorów domy

lnych z klas bazowych;

Konstruktory

Programowanie obiektowe

konstruktorów domy

lnych z klas bazowych;

• je

eli w klasie bazowej brak jest domy

lnego konstruktora a s

inne konstruktory, to zostanie wygenerowany bł

Kolejno

ść

inicjalizacji:

• klasy bazowe (bezpo

redni przodkowie w kolejno

ci deklaracji),

• składowe w kolejno

ci deklaracji,

• ciało konstruktora;

Konstruktor klasy pochodnej

Lista inicjalizacyjna konstruktora

class KlasaA {

...
public:

KlasaA (int t)

Konstruktory

Programowanie obiektowe

KlasaA (int t)
{ ...};

};
class KlasaB : public KlasaA

//deklaracja klasy pochodnej

{

public:

int x;
KlasaB (int par1, int par2) : KlasaA(par1), x(par2)
{ ...};

};

Konstruktor klasy pochodnej - Przykład

class dorosly: public osoba

{

char * nr_dowodu;

public:

Konstruktory

Programowanie obiektowe

public:

void wczytaj ();

void wypisz ();

void ustaw(int wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko, char *nr_dow);

dorosly(int k_wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko, char *nr_dow):

osoba (k_wiek, p_imie, p_nazwisko),

nr_dowodu(kopiuj(nr_dow)) { };

Program 3.2

Konstruktor jest zwykle deklarowany jako publiczny, bo przecieŜ
wprowadzane nim obiekty mogą być uŜywane przez klasy zewnętrzne

MoŜemy jednak dla konstruktora przewidzieć ochronę za pomocą etykiet
private lub protected

Wówczas jednak takŜe konstruowane obiekty będą dostępne tylko w obrębie

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Wówczas jednak takŜe konstruowane obiekty będą dostępne tylko w obrębie
klasy z tym konstruktorem jako private albo jako protected tylko w zakresie
klas dziedziczących.

Konstruktor moŜe zamiast definiować obiekty podawać kopie obiektów
zawartych w innej klasie. Wtedy jest to tak zwany

konstruktor kopiujący

Konstruktor moŜe dokonywać konwersji typu obiektu z jednego w drugi.
Nazywamy go wtedy

konstruktorem konwertującym

Konstruktor i destruktor

dla obiektów zdefiniowanych w blokach programowych:

konstruktor jest wywoływany, gdy sterowanie napotyka kod deklaracji
zmiennej – obiektu;

destruktory s

wywoływane po opuszczeniu bloku w kolejno

odwrotnej do konstruktorów;

dla obiektów globalnych (statycznych):

Konstruktory i destruktory

Programowanie obiektowe

dla obiektów globalnych (statycznych):

konstruktory s

uaktywniane przed wywołaniem funkcji main(),

w kolejno

ci definicji;

destruktory s

uaktywniane po zako

czeniu bloku main(),

w kolejno

ci odwrotnej do definicji;

dla obiektów dynamicznych:

po zastosowaniu operatora „new”: alokacja pami

ci a potem

wywołanie konstruktora;

po zastosowaniu „delete”: wywołanie destruktora i potem dealokacja
pami

ci;