C++里面的继承

1.什么是继承以及怎样继承

1.1 定义

• 继承机制是面型对象程序设计使代码复用的最重要的手段，继承是类设计层次的复用。它是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，称为派生类。

class Person
{
     
public:
	void Print()
	{
     
		cout << "name:" << _name << endl;
		cout << "age:" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "gkk"; // 姓名
	int _age = 22; // 年龄
};
class Student : public Person  //继承
{
     
protected:
int _snum; // 学号
};
class Teacher : public Person  //继承
{
     
protected:
	int _jobid; // 工号
};
int main()
{
     
	Student s;
	Teacher t;
	s.Printf();
	s.Printf();
	return 0;
}

• 继承后父类的Person的成员（成员函数+成员变量）都会变成子类的一部分。这里体现出了Student和Teacher复用了Person的成员。下面我们使用监视窗口查看Student和Teacher对象，可以看到变量的复用.

1.2 继承格式与方式

• 定义格式：

• 

• 当不同的成员以不同的方式继承时访问方式的变化：
  
  注意：

1.基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。（只是不能访问，依然被继承）
2. 要在派生类中访问基类成员，而保证不在类外直接访问，可以将成员定义为protected。
3 struct默认继承是public，class默认private。

2. 基类对象与派生类对象之间的赋值转换（公有继承）

• 切片：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。
• 基类对象不能赋值给派生类对象
• 基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。
  

3. 作用域的理解

1. 基类和派生类都有独立的作用域。
2. 隐藏（重定义）：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。 解决办法：（在子类成员函数中基类::基类成员 显示访问）
3. 隐藏只要函数名相同就构成隐藏。（要注意的是隐藏和重载不同，因为作用域不同。）
   5.在实际中尽量避免定义同名函数。

4. 派生类的默认成员函数

6个默认成员函数，“默认”的意思就是指我们不写，编译器会变我们自动生成一个，那么在派生类中，这几个成员函数是如何生成的呢？

1. 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。
2. 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. 派生类的operator=必须要调用基类的operator=完成基类的复制。
4. 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。
6. 派生类对象析构清理先调用派生类析构在调用基类的析构。
   

5. 继承与友元，继承与静态成员

• 友元关系不能继承，也就是说基类的友元不能访问子类的私有和保护成员。（比如：你父亲的朋友不一定是你的朋友）
• 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 。

6. 菱形继承和菱形虚拟继承

• 菱形继承会有数据冗余和二义性问题。
  
• 虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。

• 虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理
• 为了研究虚拟继承原理，我们给出了一个简化的菱形继承继承体系，再借助内存窗口观察对象成员的模型:

class A {
     
public:
 int _a;
};
// class B : public A
class B : virtual public A {
     
public:
 int _b;
};
// class C : public A
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; 
 }

7. 组合和继承区别

1.组合定义
在新类里面创建原有类的对象，重复利用已有类的功能。(has-a关系)

// Tire（轮胎）和Car（汽车）构成has-a的关系
 
 class Tire{
     
 protected:
 string _brand = "Michelin"; // 品牌
 size_t _size = 17; // 尺寸
 }; 
 
 class Car{
     
 protected:
 string _colour = "白色"; // 颜色
 string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号
 Tire _t; // 轮胎
 };

2.继承定义
可以使用现有类的功能，并且在无需重复编写原有类的情况下对原有类进行功能上的扩展。(is-a关系)

3.两种方式的选择

• 对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象来获得。对象组合要求被组合的对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复用(black-box reuse)，因为对象的内部细节是不可见的。对象只以“黑箱”的形式出现。 组合类之间没有很强的依赖关系，耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装。
• 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。