Просте спадкування

Простим називається спадкування, при якому похідний клас має одного батька. Для різних методів класу існують різні правила спадкування — наприклад, конструктори й операція присвоювання в похідному класі не успадковуються, а деструктори успадковуються. Розглянемо спадкування класів і проблеми, що виникають при цьому, на прикладі.

Створимо похідний від класу monstr клас daemon, додавши корисну в деяких випадках здатність думати.

enum color {red, green, blue};

// Клас monstr

class monstr{

// Сховані поля класу:

int health, ammo;

color skin;

char *name;

public:

// Конструктори:

monstr (int he = 100, int am = 10);

monstr(color sk);

monstr(char* nam);

monstr(monstr &M);

// Деструктор:

~monstr() {delete [] name:}
// Операції:

monstr &operator ++(){++health; return *this;}

monstr operator ++(int){monstr M(*this); health++; return M;

}

operator int(){return health;}

bool operator >(monstr &M){if(health > M.health) return true;

return false;}

const monstr &operator = (monstr &M){if (&M == this) return *this;

if (name) delete [] name;

if (M.name){name = new char [strlen(M.name) +1];

strcpy(name, M.name);}

else name = 0;

health = M.health; ammo = M.ammo; skin = M.skin; return *this;

// Методи доступу до полів:

int get_health() const {return health;}

int get_ammo() const {return ammo;}

// Методи, що змінюють значення полів:

void change_health(int he){ health = he;}

// Інші методи:

void draw(int x, int y, int scale, int position):

};

// Реалізація класу monstr

monstr::monstr(int he, int am);

health (he), ammo (am), skin (red), name (0){}

monstr::monstr(monstr &M){

if (M.name){

name = new char [strlen(M.name) + 1];

strcpy(name. M.name);}

else name =0;

health - M.health; ammo = M.ammo; skin = M.skin;

}

monstr::monstr(color sk){

switch (sk){

case red: health = 100; ammo = 10; skin = red; name = 0; break;

case green: health = 100; ammo = 20; skin = green; name = 0; break;

case blue: health = 100; ammo = 40; skin = blue: name = 0: break;

}

}

monstr::monstr(char *nam){

name = new char [strlen(nam) + 1];

strcpy(name, nam);

health - 100; ammo =10: skin = red;

}

void monstr::draw(int x, int y, int scale, int position)

{ /* Отрисовка monstr */ }

// Клас daemon

class daemon: public monstr{

int brain;

public:

// Конструктори:

daemon(int br = 10){brain = br;};

daemon(color sk): monstr (sk) {brain =10;}

daemon(char *nam): monstr (nam) {brain = 10;}

daemon(daemon &M): monstr (M) {brain - M.brain;}

// Операції:

const daemon &operator = (daemon &M){

if (&M == this) return *this;

brain = M.brain;

monstr::operator = (M);

return *this;

}

// Методи, що змінюють значення полів:

void think;

// Інші методи:

void draw(int x, int у, int scale, int position);

};

// Реалізація класу daemon

void daemon:: think(){ /*... */ }

void daemon:: draw(int x, int y, int scale, int position)

{/* Малювання daemon */} *

У класі daemon введене поле brain та метод think, визначені власні конструктори й операція присвоювання, а також перевизначений метод малювання draw. Всі поля класу monstr, операції (крім присвоювання) і методи getheal th, get_aramo і change_health успадковуються в класі daemon, а деструктор формується за замовчуванням. Розглянемо правила спадкування різних методів.

Конструктори не успадковуються, тому похідний клас повинний мати власні конструктори. Порядок виклику конструкторів визначається приведеними нижче правилами.

• Якщо в конструкторі похідного класу явний виклик конструктора базово­го класу відсутній, автоматично викликається конструктор базового класу але по замовченню (тобто той, котрий можна викликати без параметрів). Це використано в першому з конструкторів класу daemon.
• Для ієрархії, що складається з декількох рівнів, конструктори базових класів викликаються починаючи із самого верхнього рівня. Після цього виконуються конструктори тих елементів класу, що є об'єктами, у порядку їхнього оголошення в класі, а потім виконуються конструктори класу.
• У випадку декількох базових класів їхні конструктори викликаються в порядку оголошення.
• Якщо конструктор базового класу вимагає вказівки параметрів, він повинний бути явним чином викликаний у конструкторі похідного класу в списку ініціалізації (це продемонстровано в трьох останніх конструкторах).

Не успадковується й операція присвоювання, тому її також потрібно явно визначити в класі daemon. Зверніть увагу на запис функції-операції: у її тілі застосований явний виклик функції-операції присвоювання з базового класу. Щоб краще уявити собі синтаксис виклику, ключове слово operator разом зі знаком операції можна інтерпретувати як ім'я функції-операції.

Виклик функцій базового класу переважніше копіювання фрагментів коду із функцій базового класу в функції похідного. Крім скорочення обсягу коду, цим досягається спрощення модифікації програми: зміни потрібно вносити тільки в одне місце програми, що скорочує кількість можливих помилок.

Нижче перераховані правила спадкування деструкторів.

• Деструктори не успадковуються, і якщо програміст не описав у похідному класі деструктор, то деструктор формується за замовчуванням і викликає деструктори всіх базових класів.
• На відміну від конструкторів, при написанні деструктора похідного клас­а в ньому не потрібно явно викликати деструктори базових класів, це буде зроблено автоматично.
• Для ієрархії класів, що складається з декількох рівнів, деструктори визиваються в порядку, строго зворотному виклику конструкторів: спочатку визива­єтся деструктор класу, потім — деструктори елементів класу, а потім де­структор базового класу.

Поля, успадковані із класу monstr, недоступні функціям похідного класу, оскільки вони визначені в базовому класі як private. Якщо функціям, визначеним в daemon, потрібно працювати з цими полями, можна або описати їх у базовому класі як protected, або звертатися до них за допомогою функцій із monstr, або явно перевизначити їх у daemon так, як було показано в попередньому вище.

Розглядаючи спадкування методів, зверніть увагу на те, що в класі daemon описан метод draw, що перевизначає метод з тим же ім'ям у класі monstr (оскільки "малювання" різних персонажів, природно, виконується по-різному). Таким чином, похідний клас може не тільки доповнювати, але і коректувати поводження базового класу1. Доступ до перевизначеного методу базового класу для похідного класу виконується через ім'я, уточнене за допомогою операції доступу до області видимості (::).