继承与组合

本文详细阐述了如何通过继承和组合的方式设计教授类,包括教师类和生日类的数据成员的整合,实例化教授对象并修改生日数据的过程。
题目描述
已知类如下:
(1) BirthDate(生日类) 含有:year,month,day 等数据成员
(2) Teacher(教师类)含有:num,name,sex 等数据成员
(3) Professor(教授类)含有:教师类和生日类的数据成员
要求:
(1)通过对Teacher和BirthDate使用继承和组合的方式设计Professor
(2)定义Professor类对象prof,并给出所有数据的初值
(3)修改prof的生日数据
(4)输出prof的全部最新数据
输入
 num,name,sex,year,month,day 和修改后的year,month,day
输出
 num,name,sex,year,month,day 
样例输入
2001 Huang m
1970 1 1
1994 5 26
样例输出
num:2001
name:Huang
sex:m

birthday:1994/5/26

我的程序:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class BirthDate
{
public:
    BirthDate(int,int,int);
    void display();
    void setbirthday(int,int,int);
private:
    int year;
    int month;
    int day;
};
BirthDate::BirthDate(int y,int m,int d)
{
	year=y;
	month=m;
	day=d;
}
void BirthDate::display()
{
	cout<<"birthday:"<<year<<"/"<<month<<"/"<<day<<endl;
}
void BirthDate::setbirthday(int a,int b,int c)
{
	year=a;
	month=b;
	day=c;
}
class Teacher
{
public:
    Teacher(int,string,char);
    void display();
private:
    int num;
    string name;
    char sex;
};
Teacher::Teacher(int n,string na,char s)
{
	num=n;
	name=na;
	sex=s;
}
void Teacher::display()
{
	cout<<"num:"<<num<<endl;
	cout<<"name:"<<name<<endl;
	cout<<"sex:"<<sex<<endl;
}
class Professor:public Teacher
{
public:
    Professor(int,string,char,BirthDate);
    void display();
    void setbirthday(int,int,int);
private:
    BirthDate birthday;
};
Professor::Professor(int n,string na,char s,BirthDate b):Teacher(n,na,s),birthday(b){}
void Professor::display()
{
	Teacher::display();
	birthday.display();
	cout<<endl;
}
void Professor::setbirthday(int y,int m,int d)
{
   birthday.setbirthday(y,m,d);
}
int main()
{
    int num;
    string name;
    char sex;
    int year,month,day;
    cin>>num>>name>>sex;
    cin>>year>>month>>day;
    Professor prof(num,name,sex,BirthDate(year,month,day));
    cin>>year>>month>>day;
    prof.setbirthday(year,month,day);
    prof.display();
    return 0;
}

运行结果:
<img src="https://img-blog.youkuaiyun.com/20140604215559218?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvd2FuZ3dhbmdfMjAxMw==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />


<think>好的,我现在需要回答用户关于继承组合的区别及其适用场景的问题。首先,我得明确这两个概念的定义,然后比较它们的优缺点,最后结合实例说明适用场景。 首先,继承是什么?继承是面向对象编程中的一个特性,允许一个(子继承另一个(父)的属性和方法。这样可以实现代码复用,子可以重用父的代码,同时还可以扩展或修改父的行为。例如,如果有一个Animal,Dog可以继承Animal,获得其属性和方法,并添加自己特有的行为,比如bark()方法。 然后是组合组合是指一个包含另一个的实例作为自己的成员变量,通过调用所包含对象的方法来实现功能。组合强调的是“有”的关系,而不是“是”的关系。比如,Car可能包含Engine和Wheel的实例,汽车拥有发动机和轮子,而不是继承自它们。 接下来比较两者的区别。继承是“是一个”的关系,而组合是“有一个”的关系。继承在编译时建立静态关系,子紧密耦合,父的改变会影响子。而组合是动态的,可以在运行时替换对象,耦合度较低,更灵活。 优缺点方面,继承可能导致层次过深、结构复杂,尤其是多重继承容易引发问题,比如菱形继承问题。而组合通过接口和委托实现功能,更易于维护和扩展,但可能需要编写更多的代码来委托方法。 适用场景的话,根据引用[1]提到的,如果之间的结构稳定、层次浅、关系简单,可以用继承。反之,结构可能变化或层次复杂时,应该用组合。设计模式中的策略模式、装饰器模式通常使用组合,而模板方法模式则使用继承。 例如,当多个共享共同的行为时,继承是合适的。但如果不同需要共享不同的行为组合组合更合适。比如,游戏中的角色可能有不同的攻击和防御方式,使用组合可以灵活地组合不同的行为,而不是通过继承创建大量子。 需要注意的地方是,继承虽然方便,但滥用会导致代码脆弱,尤其是父修改可能破坏子组合虽然更灵活,但需要更多的代码管理各个组件之间的关系。 总结起来,继承组合各有优劣,应根据具体的设计需求和未来的扩展性来选择。优先使用组合,当确实存在明确的“是一个”关系且结构稳定时,再考虑继承。</think>### 继承组合的区别及适用场景 #### 1. **概念区别** - **继承(Inheritance)** 继承表示之间的“是一个(is-a)”关系,子自动拥有父的属性和方法,并可通过重写(override)扩展或修改其行为。 例如:`Dog` 继承自 `Animal`,即“狗是一种动物”。 代码示例: ```python class Animal: def eat(self): print("Eating...") class Dog(Animal): def bark(self): print("Barking...") ``` - **组合(Composition)** 组合表示之间的“有一个(has-a)”关系,通过将其他的实例作为成员变量来复用功能。 例如:`Car` 包含 `Engine` 和 `Wheel`,即“汽车有发动机和轮子”。 代码示例: ```python class Engine: def start(self): print("Engine started") class Car: def __init__(self): self.engine = Engine() def drive(self): self.engine.start() ``` --- #### 2. **核心区别对比** | **特性** | **继承** | **组合** | |-------------------|-------------------------------------|-------------------------------------| | **关系型** | 父子间的纵向关系(is-a) | 组件的横向关系(has-a) | | **耦合度** | 高耦合(子依赖父实现) | 低耦合(通过接口依赖) | | **灵活性** | 静态,编译时确定 | 动态,运行时可替换组件 | | **代码复用** | 直接复用父逻辑 | 通过组合不同组件实现功能复用 | | **设计复杂度** | 易导致层次过深或菱形继承问题 | 结构更扁平,易于扩展和维护 | --- #### 3. **适用场景** - **优先使用继承的情况** - 之间有清晰的层次关系,且功能扩展方向明确(如动物→猫科→猫)。 - 需要利用多态特性(如父方法需被多个子重写)。 - 设计模式中的模板方法模式、抽象工厂模式等固定场景[^1]。 - **优先使用组合的情况** - 之间的关系复杂,或需要动态切换功能(如角色装备不同武器)。 - 避免多重继承带来的问题(如菱形继承)。 - 设计模式中的策略模式、装饰器模式等强调灵活性的场景[^1]。 --- #### 4. **实际应用示例** - **继承的典型应用** 图形界面开发中,`Button` 继承自 `Widget`,复用基础渲染和事件处理逻辑。 - **组合的典型应用** 游戏角色系统:`Character` 包含 `Weapon` 和 `Armor` 组件,通过更换组件实现不同战斗风格。 --- #### 5. **总结** - **继承**适合稳定、简单的层次结构,但需警惕过度设计。 - **组合**更灵活,能降低耦合度,是复杂系统的首选方案。 - 根据引用[1],若继承结构稳定且层次浅,可大胆使用;反之应通过组合解耦。 ---
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