【C++】继承（菱形继承）

面向对象编程语言的特点是封装、继承和多态，今天就来简述继承。

继承

         在面向对象编程中，继承是当对象或类基于另一个对象（原型继承）或类（基于类的继承）时，使用相同的实现（从对象或类继承）或指定新的实现来维护相同的行为。这样的继承类被称为其父类或超类的子类。它是代码重用的一种机制，允许通过公共类和接口独立扩展原始软件。

        继承是类型之间的关系建模，共享公有的东西，实现各自的本质。

1.继承的三种关系

（1）公有继承（public）：基类的非私有成员在子类的访问属性都不变

class A
{
public:
	int _a1;
protected:
	int _a2;
private:
	int _a3;
};

class B :public A
{
public:
	void fun1()
	{
		_a1 = 1;
		_a2 = 2;
		_a3 = 3;
	}
protected:
	int _b;
};

（2）保护继承（protecte）：基类的非私有成员都成为子类的保护成员

（3）私有继承（private）：基类的非私有成员都成为子类的私有成员成员

备注：使用关键字class时默认继承方式为private，使用struct时默认继承方式为public，最好明确的写出继承方式。

2.赋值兼容规则（在公有继承条件下）

（1）子类对象可以赋值给父类对象（又称切割/切片）

（2）父类对象不能赋值给子类对象

（3）父类的指针/引用可以指向子类对象

（4）子类的指针/引用不能指向父类对象（可通过强制类型转换完成）

class Animal
{
public:
	string _name;
};

class Bird : public Animal
{
public:
	int _age;
};

void Test1()
{
	Animal a;
	Bird b;
	a = b;     //切片
	//b = a;   //出错

	Animal* a1 = &b;
	Animal& a1 = b;

	//Bird* b1 = &a;       //出错
	Bird* b2 = (Bird*)&a;  //强转
}

3.继承层次结构

（1）单继承：一个子类只有一个直接父类

（2）多继承：一个子类有一个以上直接父类

典型的单继承与多继承结合的例子----菱形继承

#include 
using namespace std;

class A
{
public:
	int _a;
};

class B :public A
{
public:
	int _b;
};

class C :public A
{
public:
	int _c;
};

class D :public B, public C
{
public:
	int _d;
};

void Test2()
{
	D dd;
	//dd._a = 0;//不能赋值，二义性
	dd.B::_a = 1;
	dd.C::_a = 2;
	dd._b = 3;
	dd._c = 4;
	dd._d = 5;
}

由上图可以看出子类对象包含多份父类对象，出现了数据冗余和二义性的问题，那我们有如何解决这些问题，这就要用到虚拟继承。在菱形继承中，对于继承同一个父类的子类，则需在类的继承关系前面添加"virtaul"关键字。接下来，通过图来详细分析菱形继承。

class B :virtual public A
class C :virtual public A

在虚拟继承中，通过虚基表存放偏移量来找虚基类对象，解决了数据冗余和浪费空间的问题（当类中的成员变量较多时，可以通过查看内存，发现确实节省了很大的空间）。不过在实际应用中，一般不会定义如此复杂的继承体系，因为这也会带来性能上的损耗。