Наследование — механизм языка, позволяющий описать новый класс на основе уже существующего (родительского, базового) класса. Класс-потомок может добавить собственные методы и свойства, а также пользоваться родительскими методами и свойствами. Позволяет строить иерархии классов. Является одним из пяти типов ассоциации.

Наследование в C++:

class A{ //базовый класс
};
 
class B : public A{ //public наследование
};
 
class C : protected A{ //protected наследование
};
 
class Z : private A{ //private наследование
};

В C++ существует три типа наследования: public, protected, private. Спецификаторы доступа членов базового класса меняются в потомках следующим образом:

Если класс объявлен как базовый для другого класса со спецификатором доступа public, тогда public члены базового класса доступны как public члены производного класса, protected члены базового класса доступны как protected члены производного класса.

Если класс объявлен как базовый для другого класса со спецификатором доступа protected, тогда public и protected члены базового класса доступны как protected члены производного класса.

Если класс объявлен как базовый для другого класса со спецификатором доступа private, тогда public и protected члены базового класса доступны как private члены производного класса.

Одним из основных преимуществ public-наследования является то, что указатель на классы-наследники может быть неявно преобразован в указатель на базовый класс, то есть для примера выше можно написать:

A* a = new B();

Эта интересная особенность открывает возможность динамической идентификации типа (RTTI).

Оказывается, C++ позволяет порождать класс из нескольких базовых классов. Когда ваш класс наследует характеристики нескольких классов, вы используете множественное наследование. Как вы узнаете из данного урока, C++ полностью поддерживает множественное наследование. К концу этого урока вы изучите следующие основные концепции:

Если вы порождаете класс из нескольких базовых классов, то получаете преимущества множественного наследования.
При множественном наследовании производный класс получает атрибуты двух или более классов.
При использовании множественного наследования для порождения класса конструктор производного класса должен вызвать конструкторы всех базовых классов.
При порождении класса из производного класса вы создаете иерархию наследования (иерархию классов).
Множественное наследование является мощным инструментом объектно-ориентированного программирования. Экспериментируйте с программами, представленными в этом уроке, и вы обнаружите, что построение класса из уже существующего значительно экономит усилия на программирование.

ПРОСТОЙ ПРИМЕР

Предположим, к примеру, у вас есть класс computer_screen:

class computer_screen

{ 
public: 
   computer_screen(char *, long, int, int); 
   void show_screen(void); 
private: 
   char type[32] ; 
   long colors; 
   int x_resolution; 
   int y_resolution; 
};

Предположим, что у вас есть также класс mother_board:

class mother_board

{ 
public: 
   mother_board(int, int, int); 
   void show_mother_board(void); 
private: 
   int processor; 
   int speed; 
   int RAM; 
};

Используя эти два класса, можно породить класс computer, что показано ниже:

class computer : public computer_screen, public mother_board

{ 
public: 
   computer(char *, int, float, char *, long, int, int, int, int, int); 
   void show_computer(void); 
private: 
   char name[64]; 
   int hard_disk; 
   float floppy; 
};

Как видите, этот класс указывает свои базовые классы сразу после двоеточия, следующего за именем класса computer.

class computer : public computer_screen, public mother_board // ——————> Базовые классы

Следующая программа COMPUTER. CPP порождает класс computer, используя базовые классы computer_screen и mother_board:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class computer_screen

{ 
public: 
   computer_screen(char *, long, int, int); 
   void show_screen(void); 
private: 
   char type[32]; 
   long colors; 
   int x_resolution; 
   int y_resolution; 
};

computer_screen::computer_screen(char *type, long colors, int x_res, int y_ree)

{ 
   strcpy(computer_screen::type, type); 
   computer_screen::colors = colors; 
   computer_screen::x_resolution = x_res; 
   computer_screen::y_resolution = y_res; 
}

void computer_screen::show_screen(void)

{ 
   cout << "Тип экрана: " << type << endl; 
   cout << "Цветов: " << colors << endl; 
   cout << "Разрешение: " << x_resolution << " на " << y_resolution << endl; 
}

class mother_board

{ 
public: 
   mother_board(int, int, int); 
   void show_mother_board(void); 
private: 
   int processor; 
   int speed; 
   int RAM; 
};

mother_board::mother_board(int processor, int speed, int RAM)

{ 
   mother_board::processor = processor; 
   mother_board::speed = speed; 
   mother_board::RAM = ram; 
}

void mother_board::show_mother_board(void)

{ 
   cout << "Процессор: " << processor << endl; 
   cout << "Частота: " << speed << "МГц" << endl; 
   cout << "ОЗУ: " << RAM << " МВайт" << endl; 
}

class computer : public computer_screen, public mother_board

{ 
public: 
   computer(char *, int, float, char *, long, int, int, int, int, int); 
   void show_computerf void); 
private: 
   char name [64]; 
   int hard_disk; 
   float floppy; 
};

computer::computer(char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer_screen(screen, colors, x_res, y_res), mother_board(processor, speed, ram)

{ 
   strcpy(computer::name, name); 
   computer::hard_disk = hard_disk; 
   computer::floppy = floppy; 
}

void computer::show_computer(void)

{ 
   cout << "Тип: " << name << endl; 
   cout << "Жесткий диск: " << hard_disk << "МВайт" << endl; 
   cout << "Гибкий диск: " << floppy << "МВайт" << endl; 
   show_mother_board(); 
   show_screen(); 
}

void main(void)

{ 
   computer my_pc("Compaq", 212, 1.44, "SVGA", 16000000, 640, 480, 486, 66, 8); 
   my_pc.show_computer(); 
}

Если вы проанализируете конструктор класса computer, то обнаружите, что он вызывает конструкторы классов mother_board и computer_screen, как показано ниже:

computer::computer(char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer_screen(screen, colors, x_res, y_res), mother_board(processor, speed, RAM)

ПОСТРОЕНИЕ ИЕРАРХИИ КЛАССОВ

При использовании наследования в C++ для порождения одного класса из другого возможны ситуации, когда вы порождаете свой класс из класса, который уже, в свою очередь, является производным от некоторого базового класса. Например, предположим, вам необходимо использовать класс сотputer базовый для порождения класса workstation, как показано ниже:

class work_station : public computer

{ 
public: 
   work_station (char *operating_system, char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int       y_res, int processor, int speed, int RAM); 
   void show_work_station(void); 
private: 
   char operating_system[64]; 
};

Конструктор класса workstation просто вызывает конструктор класса computer, который в свою очередь вызывает конструкторы классов сотрuter_screen и mother_board:

work_station::work_station( char *operating_system, char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int    x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer (name, hard_disk, floppy, screen, colors, x_res, y_res,    processor, speed, RAM)

{ 
   strcpy(work_station::operating_system, operating_system); 
}

В данном случае класс computer выступает в роли базового класса. Однако вы знаете, что класс computer был порожден из классов computer_screen и mother_board. В результате класс work_station наследует характеристики всех трех классов. На рис. 27 показано, что порождение классов приводит к иерархии классов.

Рис. 27. Построение иерархии классов.

Когда ваши программы будут интенсивно использовать наследование, ваша иерархия классов, а следовательно, и количество наследуемых элементов может стать довольно длинной.