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Objektorientierte Programmierung - Kapitel 6 - Vererbung
Inhalte von Dr. E. Nadobnyh
6.1. Grundbegriffe
Vererbung, abgeleitete Klasse, Basisklasse
Die Vererbung ist ein effizienter Mechanismus, mit dem aus bereits existierenden Klassen neue Klassen gebildet werden können.
Die neue Klasse heißt abgeleitete Klasse (Unterklasse).
Die alte Klasse heißt Basisklasse (Oberklasse).
Jedes Objekt der abgeleiteten Klasse enthält ein anonymes Objekt der Basisklasse, welches als Teilobjekt (Subobjekt) bezeichnet wird.
Die abgeleitete Klasse kann zusätzliche Attribute und Methoden enthalten. Diese Möglichkeit wird als Abweichung (Erweiterung) bezeichnet.
class A
Beispiel in C
{ private: int x;
public: int ma();
};
class B :public A
{ private: int y;
public: int mb();
};
main()
{ B b1;
}
public: int ma();
};
class B :public A
{ private: int y;
public: int mb();
};
main()
{ B b1;
}
UML- Klassendiagramm
Zugriff auf Teilobjekt der Basisklasse
public- Vererbung
Bei der public- Vererbung steht die abgeleitete Klasse zur Basisklasse in einer Ist-Beziehung.
Ein Objekt b1 der abgeleitete Klasse B ist auch ein (spezielles) Objekt der Basisklasse A, weil b1 alle Methoden der Basisklasse A automatisch besitzt und sich so wie ein Objekt der Basisklasse A verhält.
Schnittstelle abgeleiteter Klasse
Die Deklarationen von allen public- Methoden bilden die öffentliche Schnittstelle (Interface). Durch diese Methoden kommuniziert ein Objekt mit der Umgebung.
Die öffentliche Schnittstelle der abgeleiteten Klasse besteht aus:
1) der öffentlichen Schnittstelle der Basisklasse und
2) den in der abgeleiteten Klasse zusätzlich deklarierten public-Methoden (und public- Attributen).
Vererbung der Schnittstelle
Die Schnittstelle der Basisklasse wird geerbt, wenn die öffentliche Methoden der Basisklasse durch Objekte der abgeleiteten Klasse aufgerufen werden dürfen.
Vererbung der Implementierung
Die Implementierung der Basisklasse wird geerbt, wenn öffentliche Methoden der Basisklasse zwar innerhalb der abgeleiteten Klasse aufgerufen werden dürfen. Der Code der Basisklasse wird dabei wiederverwendet.
Varianten der Vererbung
1) Öffentliche Vererbung
Vererbung von Schnittstelle und Implementierung.
class A{ };
class B :public A { };
class B :public A { };
Reine Vererbung derImplementierung.
class A{ };
class B :private A { };
class B :private A { };
Eine Klasse erbt von einer anderen Klasse.
class A{ };
class B :public A { };
class B :public A { };
4) Mehrfachvererbung
Eine Klasse erbt von mehreren Klassen.
class A{ }; class B{ };
class C :public A, public B { };
class C :public A, public B { };
Klassenhierarchie ist ein Satz von verwandten Klassen.
Beispiel:
class A{ };
class B :public A { };
class C :public A { };
a) Die Basisklasse ist eine Generalisierung der abgeleiteten Klassen.
b) In der Klassenhierarchie bedeutet das die Richtung nach oben.
Spezialisierung (Konkretisierung) ist die Entwicklung der abgeleiteten Klasse durch die Ergänzung der Basisklasse mit der zusätzlichen Eigenschaften und Verhaltensweisen.
a) Die abgeleitete Klasse ist eine Spezialisierung der Basisklasse.
b) In der Klassenhierarchie bedeutet das die Richtung nach unten.
⇒ Demo 1
Vorteile der Vererbung
1) Datenabstraktion
Allgemeine Eigenschaften und Vorgänge können mit Oberbegriffen versehen werden (Basisklassen).
Komplexe Sachverhalte werden dadurch einfacher darstellbar. Einige Klassen sind sehr kompliziert aufgebaut, besitzen aber eine einfache Schnittstelle.
2) Wiederverwendbarkeit
Bereits erstellte und ausgetestete Klassen können weiterhin verwendet und an neue Anforderungen angepasst werden. Dazu braucht nicht die Implementierung der Basisklasse, sondern nur ihre öffentliche Schnittstelle bekannt zu sein.
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