13. Наследование, вид доступа в производных классах

Наследование, вместе с инкапсуляцией и полиморфизмом, является одной из трех основных характеристик (или базовых понятий) объектно-ориентированного программирования. Наследование позволяет создавать новые классы, которые повторно используют, расширяют и изменяют поведение, определенное в других классах. Класс, члены которого наследуются, называется базовым классом, а класс, который наследует эти члены, называется производным классом. Производный класс может иметь только один непосредственный базовый класс. Однако наследование является транзитивным. Если ClassC является производным от ClassB, и ClassB является производным от ClassA, ClassC наследует члены, объявленные в ClassB и ClassA.

Концептуально, производный класс является специализацией базового класса. Например, при наличии базового класса Animal, возможно наличие одного производного класса, который называется Mammal, и еще одного производного класса, который называется Reptile. Mammal является Animal, а Reptile является Animal, но каждый производный класс представляет разные специализации базового класса.

При определении класса для наследования от другого класса, производный класс явно получает все члены базового класса, за исключением его конструкторов и деструкторов. Производный класс может таким образом повторно использовать код в базовом классе без необходимости в его повторной реализации. В производном классе можно добавить больше членов. Таким образом, производный класс расширяет функциональность базового класса. Ниже иллюстрируется класс WorkItem, представляющий рабочий элемент в бизнес-процессе. Подобно всем классам, он является производным от System.Object и наследует все его методы. В WorkItem имеется пять собственных членов. Сюда входит конструктор, поскольку конструкторы не наследуются. Класс ChangeRequest наследуется от WorkItem и представляет конкретный вид рабочего элемента. ChangeRequest добавляет еще два члена к членам, унаследованным от WorkItem и Object. Он должен добавить собственный конструктор, и он также добавляет originalItemID. Свойство originalItemID позволяет связать экземпляр ChangeRequest с исходным объектом WorkItem, к которому применен запрос на изменение.

Наследование классов

В следующем рисунке показано, как выражаются в C# отношения между классами, продемонстрированные в предыдущем примере. В следующем примере также показано, как WorkItem переопределяет виртуальный метод Object.ToString, и как класс ChangeRequest наследует реализацию WorkItem метода.

14. Наследование. Конструкторы и деструкторы.(вариант 1)

Поскольку конструкторы не наследуются, при создании производного класса наследуемые им данные-члены должны инициализироваться конструктором базового класса. Конструктор базового класса вызывается автоматически и выполняется до конструктора производного класса. Если наследуется несколько базовых классов, то их конструкторы выполняются в той последовательности, в которой перечислены базовые классы в определении производного класса. Конструктор производного класса вызывается по окончании работы конструкторов базовых классов. Параметры конструктора базового класса указываются в определении конструктора производного класса. Таким образом происходит передача аргументов от конструктора производного класса конструктору базового класса.

Пример

class Basis { public:   Basis(int x, int y)   {     a = x;     b = y;   } private:   int a, b; }; class Inherit : public Basis { public:   Inherit(int x, int y, int s)   : Basis (x, y)   {     sum = s;   } private:   int sum; };

Запомните, что конструктор базового класса вызывается автоматически и мы указываем его в определении конструктора производного класса только для передачи ему аргументов.

Объекты класса конструируются снизу вверх: сначала базовый, потом компоненты-объекты (если они имеются), а потом сам производный класс. Т.о. объект производного класса содержит в качестве подобъекта объект базового класса.

Уничтожаются объекты в обратном порядке: сначала производный, потом его компоненты-объекты, а потом базовый объект.

Как мы знаем, объект уничтожается при завершении программы или при выходе из области действия определения объектов и эти действия выполняет деструктор. Статус деструктора по умолчанию public. Деструкторы не наследуется, поэтому даже при отсутствии в производном классе деструктора, он не передается из базового, а формируется компилятором как умалчиваемый. Классы, входящие в иерархию, должны иметь в своем распоряжении виртуальные деструкторы. Деструкторы могут переопределяться, но не перегружаться.

В любом классе могут быть в качестве компонентов определены другие классы. В этих классах могут быть свои деструкторы, которые при уничтожении объекта охватывающего (внешнего) класса выполняются после деструктора охватывающего класса. Деструкторы базовых классов выполняются в порядке, обратном перечислению классов в определении производного класса. Таким образом, порядок уничтожения объекта противоположен по отношению к порядку его конструирования.