全文目录
- 继承的概念
- 定义格式
- 继承关系和访问限定符
- final
- 基类和派生类对象赋值转换
- 继承中的作用域
- 派生类的六个默认成员函数
- 构造函数
- 拷贝构造函数
- operator=
- 析构函数
- 友元和静态成员
- 友元
- 静态成员
- 各种继承形式
- 菱形继承
- 虚继承
- 菱形虚拟继承对象模型
- 继承和组合
通过继承机制,可以利用已有的数据类型来定义新的数据类型。所定义的新的数据类型不仅拥有新定义的成员,而且还同时拥有旧的成员。我们称已存在的用来派生新类的类为基类,又称为父类。由已存在的类派生出的新类称为派生类,又称为子类。
简单来说就是在一个类的基础上进行扩展。
继承方式和访问限定符可以合出九种组合:
总结:
如果一个类不想被继承可以使用final
修饰:
class Person final // 表示该类不可被继承
{
...
}
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;
Student sobj;
Person pobj = sobj;
//2.基类对象不能赋值给派生类对象
sobj = pobj; // err
Student sobj;
Person pobj = sobj;
Person* pp = &sobj;
// 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
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 // 越界
子类和父类都有独立的作用域。
隐藏: 如果子类和父类有同名成员,子类将会隐藏父类成员,优先访问子类中的成员,但是弄够通过指定作用域来访问父类中的成员 (父类::父类成员)。
注意: 如果是成员函数的隐藏,只要是函数名相同就构成隐藏。如果父类与子类中的函数参数类型与个数不相同,也会发生隐藏现象,也就是说不会发生重载 (因为在两个不同的作用域中)。
派生类和基类的构造析构顺序:
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。
Son() // 子类构造
: _Parent(...) // 父类构造
{}
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。
Son(const Son& son) // 子类拷贝构造
: _Parent(son) // 父类拷贝构造,通过切片直接调用
{}
Son& operator=(const Son& son)
{
if (this != &son) // 防止自己给自己赋值
{
Parent::operator=(son); // 利用切片调用父类的赋值运算符
....
}
}
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。
~Son()
{
...
} // 函数结束自动调用父类析构
编译器会对析构函数进行特殊处理,统一处理成destructor(),所以所有的析构函数都是同名函数,子类析构和父类析构构成隐藏。
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
基类定义了 s t a t i c static 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 s t a t i c static static 成员实例
改变任何一个基类变量的静态成员,整个继承体系中的静态成员都会跟着改变。
单继承: 一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承
多继承: 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
菱形继承是多继承的一种特殊情况。
菱形继承有数据冗余和二义性的问题:
// 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";
虚拟继承virtual
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
class Teacher : virtual public Person
...
class Student : virtual public Person
...
先将继承关系简化,方便观察:
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;
}
虚拟继承的原理:
虚拟继承就是将祖父类(最基础的类)存放在最后面,其每个虚继承的父类的第一个位置存放到祖父类的偏移量。
在实际设计中应该尽量避免使用菱形继承
组合:在类中定义另一个类
class Student
{
private:
Person pson;
...
}
所以在日常编程中尽量使用组合,避免使用继承
但是有时候继承又是必不可少的,比如后面要讲的多态。