目录
1.继承的概念及定义
1.继承的概念
2.继承定义
2.基类和派生类对象赋值转换
3.继承中的作用域
4.派生类的默认成员函数
5.继承与友元
6.继承与静态成员
7.复杂的菱形继承及菱形虚拟继承
1.单继承
2.多继承
3.菱形继承
4.继承的总结和反思
5.菱形继承的解决方案
6.虚拟继承的原理和缺陷
class Person
{
public:
void Print()
{
cout << "name:" << _name << endl;
cout << "age:" << _age << endl;
}
protected:
string _name = "peter"; // 姓名
int _age = 18; // 年龄
};
class Student : public Person
{
protected:
int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
int _jobid; // 工号
};
比如上面就是Teacher类和Student类对Person类的继承。
(1)定义格式
(2)继承方式和访问限定
(3)实例演示
// 实例演示三种继承关系下基类成员的各类型成员访问关系的变化
class Person
{
public :
void Print ()
{
cout<<_name <
(4)继承基类成员访问方式的变化
总结:
(5)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。
class Person
{
protected :
string _name; // 姓名
string _sex; // 性别
int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public :
int _No ; // 学号
};
void Test ()
{
Student sobj ;
// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
Person pobj = sobj ;
Person* pp = &sobj;
Person& rp = sobj;
//2.基类对象不能赋值给派生类对象
sobj = pobj;
// 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针
pp = &sobj
Student* ps1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的。
ps1->_No = 10;
pp = &pobj;
Student* ps2 = (Student*)pp; // 这种情况转换时虽然可以,但是会存在越界访问的问题
ps2->_No = 10;
}
class A
{
public:
void fun()
{
cout << "func()" << endl;
}
};
class B : public A
{
public:
void fun(int i)
{
A::fun();
cout << "func(int i)->" <
类A和类B里面的fun()虽然同名,且参数不同,但是不在同一个作用域,所以不构成函数重载,而是隐藏。
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
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。
class Student;
class Person
{
public:
friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
int _stuNum; // 学号
};
void Display(const Person& p, const Student& s)
{
cout << p._name << endl;
cout << s._stuNum << endl; //不能访问子类成员
}
void main()
{
Person p;
Student s;
Display(p, s);
}
友元函数尽量少用,因为这会破坏封装性。
class Person
{
public:
Person() { ++_count; }
protected:
string _name; // 姓名
public:
static int _count; // 统计人的个数。
};
int Person::_count = 0;
class Student : public Person
{
protected:
int _stuNum; // 学号
};
int main()
{
Person p;
Student s;
printf("%p\n%p",&p._count,&s._count);
printf("\n%d\n%d", p._count,s._count);
return 0;
}
运行结果说明:静态成员只有一个。是被基类和子类共享的,且这个程序调用了2次基类构造函数
总结: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。
思考:实现一个不能被继承的类
class A
{
public:
static A object()
{
return A();
}
private:
A(){}
};
解析:把构造函数放在private,但是这样A在外面也不可以调用构造函数创建对象了,所以可以用一个成员函数来调用构造函数,但是没有对象就无法调用构找函数,所以我们选择把object()设置为静态成员函数。
一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承
菱形继承是多继承的一种特殊情况
class Person
{
public :
string _name ; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected :
int _num ; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected :
int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :
string _majorCourse ; // 主修课程
};
void Test ()
{
// 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个
Assistant a ;
a._name = "peter";
// 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题,但是数据冗余问题无法解决
a.Student::_name = "xxx";
a.Teacher::_name = "yyy";
}
有同学可能会疑问:不同的身份有不同的名字不是很正常吗?我是学生是叫小王,是老师是就叫老王。但是我们的信息不止一个,我们还有住址,电话号码,身份证号码等等。
下面的例子就使用了虚拟继承
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;
}
下面我们来运行一下这一段代码,并在内存里观察一下(至于为什么不在监视窗口看,是因为监视窗口的数据并不是最原始的,是做过改动的)
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。
这一个是使用了菱形继承但是没有用虚拟继承的例子
可能有同学会好奇,不是说虚拟继承会解决内存冗余的问题吗?为什么对象d占用的空间还变大了?
答:这里的d对象占用的空间确实变大了,那是因为两个指针用的空间大于了对象a本身,但是当你的a对象比较大的时候,就可以起到节省内存的作用了。
(1)在使用虚拟继承时,需要在派生类的构造函数中显式地调用虚基类的构造函数,以初始化虚基类的成员 。例如,下面的代码就是一个虚拟继承的例子,其中类B和类C都虚拟继承自类A,而类D继承自类B和类C。在类D的构造函数中,需要调用A的构造函数,以及B和C的构造函数 。