C++继承与组合详解

我们知道，在一个类中可以用类对象作为数据成员，即子对象（详情请查看：C++有子对象的派生类的构造函数）。实际上，对象成员的类型可以是本派生类的基类，也可以是另外一个已定义的类。在一个类中以另一个类的对象作为数据成员的，称为类的组合(composition)。

例如，声明Professor(教授)类是Teacher(教师)类的派生类，另有一个类BirthDate(生日)，包含year,month,day等数据成员。可以将教授生日的信息加入到Professor类的声明中。如：

class Teacher  //教师类
{
public:
   // Some Code
private:
   int num;
   string name;
   char sex;
};
class BirthDate  //生日类
{
public:
   // Some Code
private:
   int year;
   int month;
   int day;
};
class Professor:public Teacher  //教授类
{
public:
   // Some Code
private:
   BirthDate birthday;  //BirthDate类的对象作为数据成员
};

类的组合和继承一样，是软件重用的重要方式。组合和继承都是有效地利用已有类的资源。但二者的概念和用法不同。通过继承建立了派生类与基类的关系，它是一种 “是”的关系，如“白猫是猫”，“黑人是人”，派生类是基类的具体化实现，是基类中的一 种。通过组合建立了成员类与组合类（或称复合类）的关系，在本例中BirthDate是成员类，Professor是组合类（在一个类中又包含另一个类的对象成员）。它们之间不是‘‘是”的 关系，而是“有”的关系。不能说教授(Professor)是一个生日(BirthDate)，只能说教授(Professor)有一个生日(BirthDate)的属性。

Professor类通过继承，从Teacher类得到了num,name,age,sex等数据成员，通过组合，从BirthDate类得到了year,month,day等数据成员。继承是纵向的，组合是横向的。

如果定义了Professor对象prof1，显然prof1包含了生日的信息。通过这种方法有效地组织和利用现有的类，大大减少了工作量。如果有

    void fun1(Teacher &);    void fun2(BirthDate &);

在main函数中调用这两个函数：

    fun1(prof1);  //正确，形参为Teacher类对象的引用，实参为Teacher类的子类对象，与之赋值兼容

    fun2(prof1.birthday);  //正确，实参与形参类型相同，都是BirthDate类对象

    fun2(prof1);  //错误，形参要求是BirthDate类对象，而prof1是Professor类型，不匹配

如果修改了成员类的部分内容，只要成员类的公用接口(如头文件名)不变，如无必要，组合类可以不修改。但组合类需要重新编译。