C++الوراثة
- مفهوم الوراثة
- أشكال الوراثة
- كيفية جعل الكلاس يرث من كلاس آخر
- كلمات الوصول
- أمثلة تطبيقية على الوراثة
- مشكلة الوراثة المتعددة
مفهوم الوراثة
في البداية, كلمة وراثة تعني تضمين محتوى كلاس في كلاس آخر.
في C++, الكلاس يمكنه أن يرث من كلاس آخر حتى يحصل على الدوال و المتغيرات الموجودة فيه.
إذاً فكرة الوراثة بسيطة لكن فائدتها قوية جداً. فمثلاً إذا كنت تريد إنشاء كلاس جديد و لاحظت أنه يوجد كلاس جاهز يحتوي على كودات قد تفيدك يمكنك استغلالها بدل كتابتها من الصفر, أي يمكنك جعل الكلاس الذي قمت بتعريفه يرث هذا الكلاس, و بعدها يمكنك إستخدام جميع المتغيرات و الدوال التي ورثها الكلاس الجديد من الكلاس الجاهز.
مصطلحات تقنية
- الوراثة تسمى Inheritance في اللغة الإنجليزية.
- الكلاس الذي يرث من كلاس آخر يقال له الكلاس الإبن, و يسمى Subclass و يقال له أيضاً ( Derived Class, Extended Class أو Child Class ).
- الكلاس الذي يورّث محتوياته لكلاس آخر يسمى الكلاس الأب, و يسمى Superclass و يقال له أيضاً ( Base Class أو Parent Class ).
أشكال الوراثة
في C++ يوجد 4 أشكال للوراثة كما في الجدول التالي.
إذاَ أشكال الوراثة في C++ هي كالتالي:
- وراثة فردية: تعني كلاس يرث من كلاس واحد فقط.
- وراثة متتالية: تعني كلاس يرث من كلاس واحد و هذا الكلاس كان في الأصل يرث من كلاس آخر.
- وراثة هرمية: تعني أن الكلاس موروث من قبل أكثر من كلاس.
- وراثة متعددة: تعني أن الكلاس يرث من أكثر من كلاس.
كيفية جعل الكلاس يرث من كلاس آخر
لجعل الكلاس يرث من كلاس آخر نتبع الأسلوب التالي.
{
}
- derived-class: يقصد بها إسم الكلاس الإبن.
- base-class: يقصد بها إسم الكلاس الأب.
- access-specifier: يقصد بها تحديد كيف يمكن الوصول للأشياء التي تم تضمينها في الكلاس الأب في الكلاس الإبن.
إذاَ بالمبدأ لجعل الكلاس يرث من كلاس آخر نضع بعد إسم الكلاس نقطتين فوق بعض, ثم إسم الكلاس الذي نريده أن يرث منه.
مكان الكلمة access-specifier يمكنك وضع public أو private أو protected أو عدم وضع أي كلمة منهم و عندها سيتم إعتبار أنك وضعت الكلمة private.
كلمات الوصول
عندما تجعل الكلاس يرث من كلاس آخر يمكنك استخدام إحدى كلمات الوصول (Access Specifier ) لتحدد كيف يمكن الوصول للأشياء التي ورثها الكلاس الإبن من الكلاس الأب.
الكلمة public
تستخدم لتحديد أن الأشياء التي سيرثها الكلاس الإبن من الكلاس الأب سيكون الوصول لها ممكناً من أي مكان.
مثال: class B : public A
هنا أي شيء يرثه الكلاس B
من الكلاس A
سيتم إعتبار كأنه تم تعريفه public في الكلاس B
.
الكلمة private
تستخدم لتحديد أن الأشياء التي سيرثها الكلاس الإبن من الكلاس الأب يمكن الوصول لها من نفس الكلاس فقط.
مثال: class B : private A
هنا أي شيء يرثه الكلاس B
من الكلاس A
سيتم إعتبار كأنه تم تعريفه private في الكلاس B
.
الكلمة protected
تستخدم لتحديد أن الأشياء التي سيرثها الكلاس الإبن من الكلاس الأب يمكن الوصول لها من نفس الكلاس و من أي كلاس آخر يرثها.
مثال: class B : protected A
هنا أي شيء يرثه الكلاس B
من الكلاس A
سيتم إعتبار كأنه تم تعريفه protected في الكلاس B
.
أمثلة تطبيقية على الوراثة
مثال عن الوراثة الفردية
في المثال التالي قمنا بتعريف كلاس إسمه A يحتوي على متغير إسمه x و دالة إسمها printMessage().
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه B يحتوي على متغير إسمه y و يرث من الكلاس A.
شكل الوراثة سيكون كالتالي.
المثال الأول
سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.
مثال عن الوراثة المتتالية
في المثال التالي قمنا بتعريف كلاس إسمه A يحتوي على دالة إسمها printA().
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه B يحتوي على دالة إسمها printB() و يرث من الكلاس A.
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه C يحتوي على دالة إسمها printC() و يرث من الكلاس B.
شكل الوراثة سيكون كالتالي.
المثال الثاني
سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.
مثال عن الوراثة المتعددة
في المثال التالي قمنا بتعريف كلاس إسمه A يحتوي على دالة إسمها printA().
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه B يحتوي على دالة إسمها printB().
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه C يحتوي على دالة إسمها printC() و يرث من الكلاس A و الكلاس B.
شكل الوراثة سيكون كالتالي.
المثال الثالث
سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.
مثال عن الوراثة الهرمية
في المثال التالي قمنا بتعريف كلاس إسمه A يحتوي على دالة إسمها printA().
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه B يحتوي على دالة إسمها printB() و يرث من الكلاس A.
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه C يحتوي على دالة إسمها printC() و يرث من الكلاس A أيضاً.
شكل الوراثة سيكون كالتالي.
المثال الرابع
سنحصل على النتيجة التالية عند التشغيل.
مشكلة الوراثة المتعددة
عندما يقوم الكلاس بوارثة أكثر من كلاس في وقت واحد فيوجد إحتمال كبير أن يرث خصائص و دوال عندها نفس الإسم مما يؤدي لحدوث تضارب في الأسماء فتجد المترجم لا يظهر لك خطأ عند كتابة الكود, بل يظهر لك خطأ عندما تقوم بتشغيل الكود.
في المثال التالي قمنا بتعريف كلاس إسمه A
يحتوي على دالة إسمها printMessage()
, و كلاس إسمه B
يحتوي على دالة إسمها printMessage()
أيضاً.
بعدها قمنا بإنشاء كلاس إسمه C
يرث من الكلاس A
و الكلاس B
.
إذاً هنا الكلاس C
يرث دالة إسمها printMessage()
من الكلاس A
و دالة إسمها printMessage()
من الكلاس B
, و شكل الوراثة هو كالتالي.
بالمنطق, سيظهر لنا مشكلة عند محاولة إستدعاء الدالة printMessage()
من الكلاس C
لأن المترجم لن يعرف ما إذا كنا نريد استدعاء الدالة التي ورثها من الكلاس A
أو التي ورثها من الكلاس B
.
مثال
سيظهر لنا الخطأ التالي عند التشغيل.
في النهاية عليك الحذر جيداً إذا كنت تنوي إنشاء كلاس يرث من أكثر من كلاس في نفس الوقت حتى لا تقع في هذه المشكلة.