【C++进阶：继承】
本节涉及到的所有代码见以下链接：
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刚开始学习C++时都会有介绍到面向对象的C++具有三大基本特性，封装、继承、多态，通过前面C++初阶的学习和应用，对于封装的理解应该以及足够深刻，本节主要总结继承的相关内容。
继承的概念、定义
概念
来看下例：
分别定义描述学生和老师两个群体的类如下：
可以看出两个类中都有姓名、年龄、电话号码等共有信息，只有身份的特有信息工号和学号不同，此时定义的两个类中存在大量相同成员变量，显然不是C++的风格，这个时候就引出继承的概念，结合上述对于继承概念的描述，可知，我们可以将这些共有信息封装进父类，再根据不同的身份设置子类，子类继承父类共有信息基础上再扩展自己的特有信息即可，如下：
继承后父类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。调试查看student和teacher对象，可以看到变量的复用。调用print可以看到成员函数的复用。
定义
定义格式：
继承方式和访问限定符：
继承基类成员访问方式的变化：
总结如下：
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。这里的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。
2. 基类private成员在派生类中是不能被访问，如果基类成员不想在类外直接被访问，但需要在派生类中能访问，就定义为protected。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。
3. 实际上面的表格我们进行一下总结会发现，基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他成员在子类的访问方式 == Min(成员在基类的访问限定符，继承方式)，public > protected> private。4. 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，不过最好显示的写出继承方式。5. 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，也不提倡 使用protetced/private继承，因为protetced/private继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用，实际中扩展维护性不强。
基类对象和派生类对象的复制转换
先来看以下代码 ：
实际上派生类对象也可以赋值给父类对象，如下：
派生类对象赋值给基类时也发生了隐式类型转换了吗？并不是，我们来验证：
总结：
- 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，这个过程不涉及类型转换，是天然支持的。
- 基类对象不能赋值给派生类对象【有特殊情况下，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，后续会介绍】
继承中的作用域
注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员，很容易出现错误。
派生类的默认成员函数
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，因此不需要显示调用。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。【具体原因涉及到多态问题，暂时不做详细说明】
生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构。
继承与友元
继承与静态成员
static 成员变量的应用：
复杂的菱形继承及菱形虚拟继承
还有一种继承叫多继承，情况如下：
提出了多继承的概念，就会出现一种特殊复杂的继承方式：菱形继承
为什么说菱形继承很复杂？
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。
通过代码来看：
菱形虚拟继承
为了搞清楚菱形虚拟继承的底层原理，用一个简单的菱形继承模型来说明
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;
};
int main()
{
D d;
d.B::_a = 1;
d.C::_a = 2;
d._b = 3;
d._c = 4;
d._d = 5;
return 0;
}下图是菱形继承的内存对象成员模型：这里可以看到数据冗余
改进后，用菱形虚拟继承代码如下：
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;
}下图是菱形虚拟继承的内存对象成员模型：这里可以分析出D对象中将A放到的了对象组成的最下面，这个A同时属于B和C，那么B和C如何去找到公共的A呢？这里是通过了B和C的两个指针，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。通过偏移量 可以找到下面的A。
下面是上面的Person关系菱形虚拟继承的原理解释：
继承的总结和反思
继承和组合
class A
{
public:
int _a;
};
class B : public A
{
public:
int _b;
};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。
class A
{
public:
int _a;
};
class B
{
public:
A a;
int _b;
};
- 优先使用对象组合，而不是类继承 。
- 继承允许你根据基类的实现来定义派生类的实现。这种通过生成派生类的复用通常被称 为白箱复用(white-box reuse)。术语“白箱”是相对可视性而言：在继承方式中，基类的 内部细节对子类可见 。继承一定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派生类有很 大的影响。派生类和基类间的依赖关系很强，耦合度高。
- 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。
实例：
// Car和BMW Car和Benz构成is-a的关系
class Car{
protected:
string _colour = "白色"; // 颜色
string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号
};
class BMW : public Car{
public:
void Drive() {cout << "好开-操控" << endl;}
};
class Benz : public Car{
public:
void Drive() {cout << "好坐-舒适" << endl;}
};
// Tire和Car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
}; 面试常考题：
1. 什么是菱形继承？菱形继承的问题是什么？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，例如，圣女果既可以是水果的派生类，又可以是蔬菜的派生类，有多继承，就会出现菱形继承，例如水果和蔬菜都属于生物的派生类，此时生物、水果蔬菜圣女果这四个类就构成了菱形继承，菱形继承的问题是数据冗余和二义性，圣女果类实例化时会实例化出两个生物类对象。2. 什么是菱形虚拟继承？如何解决数据冗余和二义性的要搞清楚菱形虚拟继承，就要知道虚拟继承原理，虚拟继承依赖于虚基表的应用，给BC两个对象各自添加一个指针，通过了B和C的两个指针，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，通过偏移量 可以找到下面的A，此时实例化一个D对象，其对象中只有一份A，通过B找A或通过C找A，只需要找BC内虚基表指针，就知道与A的偏移量，通过偏移量就能找到A，解决了数据冗余和二义性。3. 继承和组合的区别？什么时候用继承？什么时候用组合？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，既可以用继承又可以用组合的时候尽量用组合，因为低耦合容易维护。
本节涉及到的所有代码见以下链接：
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