C++继承

目录

1.继承的概念及定义

1.1继承概念

1.2继承定义

2.基类和派生类对象赋值转换

3.继承中的作用域

4.派生类的默认成员函数

5.继承与友元和静态成员

6.复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

7.继承与组合

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1.继承的概念及定义

1.1继承概念

继承(inheritance)机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加功能，这样产生新的类，称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。以前我们接触的复用都是函数复用，继承是类设计层次的复用。

1.2继承定义

定义格式：

继承基类成员访问方式的变化：

类成员/继承方式	public继承	protected继承	private继承
基类的public成员	派生类的public成员	派生类的protected 成员	派生类的private 成员
基类的protected 成员	派生类的protected成员	派生类的protected 成员	派生类的private 成员
基类的private成员	在派生类中不可见	在派生类中不可见	在派生类中不可见

不可见是指基类的私有成员还是被继承到了派生类对象中，但是语法上限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问它。

使用关键字class时默认的继承方式是private，使用struct时默认的继承方式是public

在实际运用中一般使用都是public继承，几乎很少使用protetced/private继承

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2.基类和派生类对象赋值转换

1.派生类对象 可以赋值给 基类的对象 / 基类的指针 / 基类的引用。这里有个形象的说法叫切片或者切割。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。

2.基类对象不能赋值给派生类对象。

3.基类的指针或者引用可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针或者引用。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。

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3.继承中的作用域

1. 在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域。

2. 子类和父类中有同名成员，子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问，这种情况叫隐藏， 也叫重定义。（在子类成员函数中，可以使用 基类::基类成员 显示访问）

3. 需要注意的是如果是成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏。

4. 注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员。

class Person
{
public:
	void print()
	{
		cout << _name << endl << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "kele";
	int _age = 21;
};

class Student :public Person
{
public:
	void print()
	{
		cout << _name << _age << _stdid << endl;
	}
protected:
	int _stdid = 1111;
};

int main()
{
	Student s;
	s.print();
	s.Person::print();//显示访问基类print函数
	return 0;
}

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4.派生类的默认成员函数

1.构造函数：派生类的构造函数必须调用基类的构造函数 初始化基类的那一部分成员。如果基类没有默认的构造函数，则必须在派生类构造函数的初始化列表阶段显示调用

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
		:_name(name),
		_age(age)
	{}

	void print()
	{
		cout << _name << endl << _age << endl;
	}
protected:
	string _name;
	int _age;
};

class Student :public Person
{
public:
	Student(string name, int age, int stdid)
		:Person(name, age),
		_stdid(stdid)
	{}

	void print()
	{
		cout << _name << _age << _stdid << endl;
	}
protected:
	int _stdid;
};

int main()
{
	Student s("coke" ,22 , 21);
	s.print();
	s.Person::print();
	return 0;
}

2.拷贝构造：派生类的拷贝构造函数必须调用基类的拷贝构造 完成基类的拷贝初始化。

3.赋值重载：派生类的operator=必须要调用基类的operator=完成基类的复制。

4.析构函数：派生类的析构函数会在被调用完成后自动调用基类的析构函数清理基类成员。因为这样才能保证派生类对象先清理派生类成员再清理基类成员的顺序。

5.派生类对象初始化先调用基类构造再调派生类构造。派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构。

因为后续一些场景析构函数需要构成重写，重写的条件之一是函数名相同(这个我们后面会讲 解)。那么编译器会对析构函数名进行特殊处理，处理成destrutor()，所以父类析构函数不加 virtual的情况下，子类析构函数和父类析构函数构成隐藏关系。

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5.继承与友元和静态成员

友元关系不能继承，也就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员

基类定义了static静态成员，则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子类，都只有一个static成员实例 。

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6.复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

单继承：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承

多继承：一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承

菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况

菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。 在Assistant的对象中Person成员会有两份。

虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系，在Student和 Teacher的继承Person时使用虚拟继承，即可解决问题。

需要注意的是，虚拟继承不要在其他地 方去使用。

class Person
{
public:
	string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected:
	int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
	int _id; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
	string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
	Assistant a;
	a._name = "kele";
	return 0;
}

指针指向的一张表，这两个指针叫虚基表指针，这两个表叫虚基表，虚基表中存的偏移量。

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7.继承与组合

public继承是一种is-a的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。

组合是一种has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象。

实际尽量多去用组合。组合的耦合度低，代码维护性好。不过继承也有用武之地的，有些关系就适合继承那就用继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的关系可以用 继承，可以用组合，就用组合。

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完