C++继承的使用
定義
繼承(inheritance)機(jī)制是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)使代碼可以復(fù)用的最重要的手段，它允許程序員在保持原有類特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加功能，這樣產(chǎn)生新的類，稱派生類。
class Person { public: void Print() { cout << "name:" << _name << endl; cout << "age:" << _age << endl; } protected: string _name = "peter"; // 姓名 int _age = 18; // 年齡 };class Student : public Person { protected: int _stuid; // 學(xué)號(hào) }; class Teacher : public Person { protected: int _jobid; // 工號(hào) }; int main() { Student s; Teacher t; s.Print(); t.Print(); return 0; }這個(gè)代碼里的Student和Teacher類都是Person的派生類，學(xué)生類和老師類都對(duì)Person類的成員變量和成員函數(shù)進(jìn)行了復(fù)用。
如何定義繼承
定義格式
此處Person是父類，也稱基類，Student是子類，也稱派生類。
繼承關(guān)系與訪問(wèn)限定符
繼承基類成員訪問(wèn)方式的變化
總結(jié)
1.基類private成員在派生類中無(wú)論以什么方式繼承都是不可見(jiàn)的。
2.基類private成員在派生類中是不能被訪問(wèn)，如果基類成員不想在類外直接被訪問(wèn)，但需要在派生類中能
訪問(wèn)，就定義為protected?？梢钥闯霰Ｗo(hù)成員限定符是因繼承才出現(xiàn)的。
3.使用關(guān)鍵字class時(shí)默認(rèn)的繼承方式是private，使用struct時(shí)默認(rèn)的繼承方式是public，不過(guò)最好顯示的
寫(xiě)出繼承方式。
4.在實(shí)際運(yùn)用中一般使用都是public繼承，幾乎很少使用protetced/private繼承，也不提倡使用
protetced/private繼承，因?yàn)閜rotetced/private繼承下來(lái)的成員都只能在派生類的類里面使用，實(shí)際中
擴(kuò)展維護(hù)性不強(qiáng)。
5.只需記住基類中的private成員在任何繼承方式下都是不可見(jiàn)的，剩下的成員看繼承方式與基類中的訪問(wèn)方式哪個(gè)權(quán)限低就是它在派生類里的訪問(wèn)方式。
基類和派生類對(duì)象賦值轉(zhuǎn)換
派生類對(duì)象可以賦值給基類的對(duì)象、指針及引用。也稱作切片或者切割。
基類對(duì)象不可以賦值給派生類對(duì)象。
基類的指針可以通過(guò)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換賦值給派生類的指針。但是必須是基類的指針是指向派生類對(duì)象時(shí)才
是安全的。
繼承中的作用域
- 1.在繼承體系中基類和派生類都有獨(dú)立的作用域。
- 2.子類和父類中有同名成員，子類成員將屏蔽父類對(duì)同名成員的直接訪問(wèn)，這種情況叫隱藏，也叫重定義。
- 3.如果是成員函數(shù)的隱藏，只需要函數(shù)名相同就構(gòu)成隱藏。
- 4.注意在實(shí)際繼承體系里盡量不要定義同名的成員。
派生類的默認(rèn)成員函數(shù)
- 1.派生類的構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)初始化基類的那一部分成員。如果基類沒(méi)有默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，則必須在派生類構(gòu)造函數(shù)的初始化列表階段顯示調(diào)用。
- 2.派生類的拷貝構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類的拷貝構(gòu)造函數(shù)以完成基類的拷貝初始化。
- 3.派生類的operator=必須調(diào)用基類的operator=完成基類的復(fù)制。
- 4.派生類的析構(gòu)函數(shù)會(huì)在調(diào)用完成后自動(dòng)調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)清理基類成員。因?yàn)檫@樣才能保證派生類對(duì)象先清理派生類成員再清理基類成員。
- 5.派生類對(duì)象初始化先調(diào)用基類構(gòu)造再調(diào)用派生類構(gòu)造。
- 6.派生類對(duì)象析構(gòu)清理先調(diào)用派生類析構(gòu)再調(diào)用基類析構(gòu)。
繼承與友元
- 友元關(guān)系不能繼承，也就是說(shuō)基類友元不能訪問(wèn)子類保護(hù)和私有成員。
靜態(tài)成員繼承
基類定義了static靜態(tài)成員，則整個(gè)繼承體系里面只有一個(gè)這樣的成員。
class Person { public:Person(){++_count;} protected:string _name; public:static int _count; }; int Person::_count = 0;class Student : public Person { protected:int _stuNum; };class Graduate : public Student { protected:string _Course; };void TestPerson() {Student s1;Student s2;Student s3;Graduate s4;cout << "人數(shù)：" << Person::_count << endl;Student::_count = 0;cout << "人數(shù)：" << Person::_count << endl; }復(fù)雜的菱形繼承及菱形虛擬繼承
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單繼承：一個(gè)子類只有一個(gè)直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為單繼承
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多繼承：一個(gè)子類有兩個(gè)或以上直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為多繼承
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菱形繼承：菱形繼承是多繼承的一種特殊情況
菱形繼承的問(wèn)題：數(shù)據(jù)冗余和二義性
虛擬繼承可以解決菱形繼承的二義性和數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題
class Person { public:string _name; };class Student : virtual public Person { protected:int _num; };class Teacher : virtual public Person { protected:int _id; };class Assistant : public Student, public Teacher { protected:string _majorCourse; };void Test() {Assistant a;a._name = "Jayce";a.Student::_name = "Jay";a.Teacher::_name = "J"; }int main() {Test(); }虛擬繼承解決數(shù)據(jù)冗余和二義性的原理
這里需要使用內(nèi)存窗口觀察對(duì)象成員函數(shù)的模型
class A { public:int _a; };class B : virtual public A { public:int _b; };class C : virtual public A { public:int _c; };class D : public B, public C { public:int _d; };int main() {D d;d.B::_a = 1;d.C::_a = 2;d._b = 3;d._c = 4;d._d = 5;return 0; }
上圖是菱形虛擬繼承的內(nèi)存對(duì)象成員模型：D對(duì)象中將A放到了對(duì)象組成的最下面，這個(gè)A同時(shí)屬于B和C，那么B和C如何去找到公共的A呢？這里是通過(guò)了B和C的兩個(gè)指針，指向的一張表。這兩個(gè)指針叫虛基表指針，這兩個(gè)表叫虛基表，虛基表中存的偏移量。通過(guò)偏移量可以找到末尾的A。
那么在什么情況下D中的B和C部分要去找屬于自己的A呢？下面這種賦值就需要
D d;B b = d;C c = d;繼承和組合
- 繼承是一種is-a的關(guān)系。也就是說(shuō)每個(gè)派生類對(duì)象都是一個(gè)基類對(duì)象。
- 組合是一種has-a的關(guān)系，假設(shè)B組合了A，每個(gè)B對(duì)象中都有一個(gè)A對(duì)象。
- 優(yōu)先使用對(duì)象組合。
- 繼承允許根據(jù)基類的實(shí)現(xiàn)來(lái)定義派生類的實(shí)現(xiàn)。這種通過(guò)派生類的復(fù)用通常被稱為白箱復(fù)用。術(shù)語(yǔ)“白箱”是相對(duì)可視性而言：在繼承方式中，基類的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)子類可見(jiàn)。繼承在一定程度上破壞了基類的封裝，基類的改變，對(duì)派生類有很大的影響。派生類和基類間的依賴關(guān)系很強(qiáng)，耦合度高。
- 對(duì)象組合是類繼承之外的另一種復(fù)用選擇。新的更復(fù)雜功能可以通過(guò)組裝或組合對(duì)象來(lái)獲得。對(duì)象組合要求被組合的對(duì)象具有良好定義的接口。這種復(fù)用風(fēng)格被稱為黑箱復(fù)用，因?yàn)閷?duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)是不可見(jiàn)的。對(duì)象只以”黑箱“的形式出現(xiàn)。組合類之間沒(méi)有很強(qiáng)的依賴關(guān)系，耦合度低。優(yōu)先使用對(duì)象組合有助于保持每個(gè)類被封裝。
總結(jié)
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