【C++】继承的基本特性（定义，赋值转换，友元，静态成员，虚拟继承，默认成员函数，作用域）

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一、继承的定义

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。

1.定义格式

Person是父类，也称作基类。Student是子类，也称作派生类

2.继承基类成员访问方式的变化

总结：

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. 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

二、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。

三、继承的作用域

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.成员函数的隐藏

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。

四、派生类的默认成员函数

基类（父类）：

class Person {
public:
	Person(const char*name)
		:_name(name)
	{
		cout << "Person()" << endl;
	}
	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
	{
		cout << "Person(const Person&p)" << endl;
	}
 
	Person& operator=(const Person& p) {
		cout << "Person operator=(const Person& p)" << endl;
		if (this != &p) {
			_name = p._name;
		}
		return *this;
	}

	~Person() {
		cout << "~Person()" << endl;
	}
protected:
	string _name;
};

派生类（子类）

class Student :public Person {
public:
	Student(const char*name="张三", int id = 0)
		//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。
		:Person(name)
		,_id(id)
	{}

	Student(const Student& s) 
		// 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。
		:Person(s)//切割
		,_id(s._id)
	{}

	Student& operator=(const Student& s) {
		//派生类的operator = 必须要调用基类的operator = 完成基类的复制
		if (this != &s) {
			Person::operator=(s);//发生切割
			_id = s._id;
		}
		return *this;
	}
		~Student()
	{
		// 析构函数的函数名被
		// 特殊处理了，统一处理成destructor

		// 显示调用父类析构，无法保证先子后父
		// 所以子类析构函数完成就，自动调用父类析构，这样就保证了先子后父
		 
		//析构函数：先析构子类后析构父类
		//构造函数：先构造父类后构造子类
	}

protected:
	int _id;
};

运行结果：

总结：

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再调基类的析构。

五、继承与友元

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

想要正常运行需要派生类也加上友元才可以

六、继承与静态成员

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 。

七、菱形虚拟继承

1.菱形继承

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。

2.虚拟继承

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。

3.菱形虚拟继承原理：

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;
}

1.菱形继承的内存分布

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

2.虚拟继承内存分布

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。