【C++面向对象】--- 继承 的奥秘（上篇）

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收录于专栏【C++之路】
本专栏旨在记录C++的学习路线，望对大家有所帮助‍
希望我们一起努力、成长，共同进步。

C++支持面向对象，其中面向对象有三大特性，即继承、封装、多态。

今天先来带大家认识一下C++中的继承，以作一个初步的了解，同时也能够更好的理解这门非常有吸引力的编程语言—C++。

一、什么是继承

继承的概念：

继承机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，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。
继承的本质是一种复用。

我们在学习STL的模拟实现时经常会用到函数的复用，而继承其实就是类层次上的复用。

我们倒不如举个例子，请看：

class Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "name：" << _name << endl;
		cout << "age：" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "Tom";
	int _age = 18;
};

class Student : public Person
{
protected:
	int _stuid;
};

class Teacher
{
protected:
	int _jobid;
};

继承的定义

我们把Student称为子类（也称派生类），Person称为父类（也称基类），即Person就是被继承的类（有点子承父业的感觉）。

继承方式和访问限定符

继承方式（三种）：public继承，protected继承，private继承。
访问限定符（三种）：public访问，protected访问，private访问。

继承基类成员访问方式的变化

类成员/继承方式	public继承	protected继承	private继承
基类的public成员	派生类的public成员	派生类的protected成员	派生类的private成员
基类的protected成员	派生类的protect成员	派生类的protected成员	派生类的private成员
基类的private成员	在派生类中不可见	在派生类中不可见	在派生类中不可见

我们可以看到基类的私有（private）成员在派生类中不可见；无论子类以什么方式继承都无法使用。这里的不可见的意思就是语法上限制访问（类里类外都不可以使用），但是内存上时存在的。
不可见又区别于private，private的意思就是类外面不可以使用，而类里面是可以使用的。

小总结

• 1.出去基类的私有成员外，基类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。
• 2.protected的使用时机：我们已经知道基类的私有成员在派生类中是不可以使用的；现在如果基类成员不想在类外面被直接访问，但需要在派生类中能够访问，此时我们就定义为protected。
• 3.使用关键字class时默认的继承方式为private，使用关键字struct默认的继承方式为public。
• 4.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。

二、基类和派生类的赋值兼容转换

首先我们要明确父类对象是不能赋值给子类对象的，但子类对象是可以赋值给父类对象的。我们把子类对象赋值给父类称为向上转换，父类对象赋值给子类称为向下转换。

Person p;//父类
Student s;//子类
p = s;//父类对象是不能赋值给子类对象的，但是子类对象可以赋值给父类对象

那为什么父类对象不能赋值给子类对象呢？因为子类的某些成员在父类中并不存在。

切片过程不产生临时变量

首先我们要知道不同类型的对象之间赋值会产生类型转换（分为强转和隐转）。

不同类型的变量之间进行赋值需要产生临时变量，请看：

//这里赋值会产生临时变量
int a = 10;
double b = a;

先说结论：切片过程中不会产生临时变量，即派生类对象赋值给基类对象时并不会产生临时变量。请看举例：

int a = 10;
//临时变量具有常性，故需要加const进行修饰
const double& b = a;

Person p;
Student s;
Person p1 = s;//不需要加const修饰
Person& rp = s;//不需要加const修饰
//由此可以证明切片过程不产生临时变量

解释：const double& b = a;中b是临时变量的别名。而Person p1 = s;和Person& rp = s;不会产生临时变量。
如图：

小总结

• 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。我们将其称为切片
  或者切割。即把派生类中父类那部分切来赋值过去。
• 基类对象不能赋值给派生类对象。（即支持向上转换而不支持向下转换）
• 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。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。这里基类如果是多态类型，可以使用RTTI(Run-Time Type Information)的dynamic_cast 来进行识别后进行安全转换。

好了，本文到这里就结束啦！再见啦，友友们！！！