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C++派生類(lèi)與基類(lèi)的轉(zhuǎn)換規(guī)則

更新時(shí)間：2012年11月29日 11:56:28 作者：

基類(lèi)與派生類(lèi)對(duì)象之間有賦值兼容關(guān)系，由于派生類(lèi)中包含從基類(lèi)繼承的成員,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,需要的朋友可以參考下

只有公用派生類(lèi)才是基類(lèi)真正的子類(lèi)型，它完整地繼承了基類(lèi)的功能?；?lèi)與派生類(lèi)對(duì)象之間有賦值兼容關(guān)系，由于派生類(lèi)中包含從基類(lèi)繼承的成員，因此可以將派生類(lèi)的值賦給基類(lèi)對(duì)象，在用到基類(lèi)對(duì)象的時(shí)候可以用其子類(lèi)對(duì)象代替。
具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
派生類(lèi)對(duì)象可以向基類(lèi)對(duì)象賦值。
可以用子類(lèi)(即公用派生類(lèi))對(duì)象對(duì)其基類(lèi)對(duì)象賦值。如
A a1; //定義基類(lèi)A對(duì)象a1
B b1; //定義類(lèi)A的公用派生類(lèi)B的對(duì)象b1
a1=b1; //用派生類(lèi)B對(duì)象b1對(duì)基類(lèi)對(duì)象a1賦值
在賦值時(shí)舍棄派生類(lèi)自己的成員。
實(shí)際上，所謂賦值只是對(duì)數(shù)據(jù)成員賦值，對(duì)成員函數(shù)不存在賦值問(wèn)題。請(qǐng)注意: 賦值后不能企圖通過(guò)對(duì)象a1去訪(fǎng)問(wèn)派生類(lèi)對(duì)象b1的成員，因?yàn)閎1的成員與a1的成員是不同的。
假設(shè)age是派生類(lèi)B中增加的公用數(shù)據(jù)成員，分析下面的用法：
a1.age=23;//錯(cuò)誤，a1中不包含派生類(lèi)中增加的成員
b1.age=21; //正確，b1中包含派生類(lèi)中增加的成員
應(yīng)當(dāng)注意，子類(lèi)型關(guān)系是單向的、不可逆的。B是A的子類(lèi)型，不能說(shuō)A是B的子類(lèi)型。
只能用子類(lèi)對(duì)象對(duì)其基類(lèi)對(duì)象賦值，而不能用基類(lèi)對(duì)象對(duì)其子類(lèi)對(duì)象賦值，理由是顯然的，因?yàn)榛?lèi)對(duì)象不包含派生類(lèi)的成員，無(wú)法對(duì)派生類(lèi)的成員賦值。同理，同一基類(lèi)的不同派生類(lèi)對(duì)象之間也不能賦值。
派生類(lèi)對(duì)象可以替代基類(lèi)對(duì)象向基類(lèi)對(duì)象的引用進(jìn)行賦值或初始化。
如已定義了基類(lèi)A對(duì)象a1，可以定義a1的引用變量:
A a1; //定義基類(lèi)A對(duì)象a1
B b1; //定義公用派生類(lèi)B對(duì)象b1
A& r=a1; //定義基類(lèi)A對(duì)象的引用變量r，并用a1對(duì)其初始化
這時(shí)，引用變量r是a1的別名，r和a1共享同一段存儲(chǔ)單元。也可以用子類(lèi)對(duì)象初始化引用變量r，將上面最后一行改為
A& r=b1;//定義基類(lèi)A對(duì)象的引用變量r，并用派生類(lèi)B對(duì)象b1//對(duì)其初始化
或者保留上面第3行“A& r=a1;”，而對(duì)r重新賦值：
r=b1;//用派生類(lèi)B對(duì)象b1對(duì)a1的引用變量r賦值
注意: 此時(shí)r并不是b1的別名，也不與b1共享同一段存儲(chǔ)單元。它只是b1中基類(lèi)部分的別名，r與b1中基類(lèi)部分共享同一段存儲(chǔ)單元，r與b1具有相同的起始地址。
如果函數(shù)的參數(shù)是基類(lèi)對(duì)象或基類(lèi)對(duì)象的引用，相應(yīng)的實(shí)參可以用子類(lèi)對(duì)象。如有一函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

 
fun: void fun(A& r)//形參是類(lèi)A的對(duì)象的引用變量 
{ 
cout<<r.num<<endl; 
} //輸出該引用變量的數(shù)據(jù)成員num 
函數(shù)的形參是類(lèi)A的對(duì)象的引用變量，本來(lái)實(shí)參應(yīng)該為A類(lèi)的對(duì)象。由于子類(lèi)對(duì)象與派生類(lèi)對(duì)象賦值兼容，派生類(lèi)對(duì)象能自動(dòng)轉(zhuǎn)換類(lèi)型，在調(diào)用fun函數(shù)時(shí)可以用派生類(lèi)B的對(duì)象b1作實(shí)參: fun(b1); 輸出類(lèi)B的對(duì)象b1的基類(lèi)數(shù)據(jù)成員num的值。與前相同，在fun函數(shù)中只能輸出派生類(lèi)中基類(lèi)成員的值。 
派生類(lèi)對(duì)象的地址可以賦給指向基類(lèi)對(duì)象的指針變量，也就是說(shuō)，指向基類(lèi)對(duì)象的指針變量也可以指向派生類(lèi)對(duì)象。 
例11.10 定義一個(gè)基類(lèi)Student(學(xué)生)，再定義Student類(lèi)的公用派生類(lèi)Graduate(研究生)， 用指向基類(lèi)對(duì)象的指針輸出數(shù)據(jù)。本例主要是說(shuō)明用指向基類(lèi)對(duì)象的指針指向派生類(lèi)對(duì)象，為了減少程序長(zhǎng)度，在每個(gè)類(lèi)中只設(shè)很少成員。學(xué)生類(lèi)只設(shè)num(學(xué)號(hào)),name(名字)和score(成績(jī))3個(gè)數(shù)據(jù)成員，Graduate類(lèi)只增加一個(gè)數(shù)據(jù)成員pay(工資)。 
程序如下: 
[code] 
#include <iostream> 
#include <string> 
Graduate::Graduate(int n, string nam,float s,float p):Student(n,nam,s),pay(p){ } 
using namespace std; 
class Student//聲明Student類(lèi) 
{ 
public : 
Student(int, string,float );//聲明構(gòu)造函數(shù) 
void display( );//聲明輸出函數(shù) 
private : 
int num; 
string name; 
float score; 
}; 
Student::Student(int n, string nam,float s) //定義構(gòu)造函數(shù) 
{ 
num=n; 
name=nam; 
score=s; 
} 
void Student::display( )//定義輸出函數(shù) 
{ 
cout<<endl<<″num:″<<num<<endl; 
cout<<″name:″<<name<<endl; 
cout<<″score:″<<score<<endl; 
} 
class Graduate:public Student//聲明公用派生類(lèi)Graduate 
{ 
public : 
Graduate(int, string ,float ,float );//聲明構(gòu)造函數(shù) 
void display( );//聲明輸出函數(shù) 
private : 
float pay;//工資 
}; 
//定義構(gòu)造函數(shù) 
void Graduate::display() //定義輸出函數(shù) 
{ 
Student::display(); //調(diào)用Student類(lèi)的display函數(shù) 
cout<<″pay=″<<pay<<endl; 
} 
int main() 
{ 
Student stud1(1001,″Li″,87.5); //定義Student類(lèi)對(duì)象stud1 
Graduate grad1(2001,″Wang″,98.5,563.5); //定義Graduate類(lèi)對(duì)象grad1 
Student *pt=&stud1;//定義指向Student類(lèi)對(duì)象的指針并指向stud1 
pt->display( ); //調(diào)用stud1.display函數(shù) 
pt=&grad1; //指針指向grad1 
pt->display( ); //調(diào)用grad1.display函數(shù) 
} 

很多讀者會(huì)認(rèn)為: 在派生類(lèi)中有兩個(gè)同名的display成員函數(shù)，根據(jù)同名覆蓋的規(guī)則，被調(diào)用的應(yīng)當(dāng)是派生類(lèi)Graduate對(duì)象的display函數(shù)，在執(zhí)行Graduate::display函數(shù)過(guò)程中調(diào)用Student::display函數(shù)，輸出num,name,score，然后再輸出pay的值。
事實(shí)上這種推論是錯(cuò)誤的，先看看程序的輸出結(jié)果:
num:1001
name:Li
score:87.5
num:2001
name:wang
score:98.5
并沒(méi)有輸出pay的值。
問(wèn)題在于pt是指向Student類(lèi)對(duì)象的指針變量，即使讓它指向了grad1，但實(shí)際上pt指向的是grad1中從基類(lèi)繼承的部分。
通過(guò)指向基類(lèi)對(duì)象的指針，只能訪(fǎng)問(wèn)派生類(lèi)中的基類(lèi)成員，而不能訪(fǎng)問(wèn)派生類(lèi)增加的成員。所以pt->display()調(diào)用的不是派生類(lèi)Graduate對(duì)象所增加的display函數(shù)，而是基類(lèi)的display函數(shù)，所以只輸出研究生grad1的num,name,score3個(gè)數(shù)據(jù)。
如果想通過(guò)指針輸出研究生grad1的pay，可以另設(shè)一個(gè)指向派生類(lèi)對(duì)象的指針變量ptr，使它指向grad1，然后用ptr->display()調(diào)用派生類(lèi)對(duì)象的display函數(shù)。但這不大方便。
通過(guò)本例可以看到: 用指向基類(lèi)對(duì)象的指針變量指向子類(lèi)對(duì)象是合法的、安全的，不會(huì)出現(xiàn)編譯上的錯(cuò)誤。但在應(yīng)用上卻不能完全滿(mǎn)足人們的希望，人們有時(shí)希望通過(guò)使用基類(lèi)指針能夠調(diào)用基類(lèi)和子類(lèi)對(duì)象的成員。
我們會(huì)在下一講解決這個(gè)問(wèn)題，辦法是使用虛函數(shù)和多態(tài)性

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