继承

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, 他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, 称为派生类

继承呈现了面向对象程序设计的层次结构, 体现了由简单到复杂的认知过程

继承是类设计层次的复用

继承定义

定义格式

// 例
class Student:public Person {
public:
	int _id;
	int _name;
};

// Person是父类, 也叫基类
// Student是子类, 也叫派生类

继承关系和访问限定符

继承方式

  1. public继承
  2. protected继承
  3. private继承

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protected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
  • 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, 但是语法限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问他
  • 基类私有成员在派生类中是不能被访问的, 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
  • 使用关键字class时默认的继承方式是private继承, 使用struct时默认的继承方式是public继承

基类和派生类对象赋值转换

  • 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
  • 基类对象不能赋值给派生类对象
  • 基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针. 但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的
    // 例
    class Person {
    protected:
    	string _name;
    	string _sex;
    	int _age;
    };
    
    class Student : public Person {
    public:
    	int _No; 
    };
    
    void Test() {
    	Student sobj;
    	// 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;
    	
    	// 基类对象不能赋值给派生类对象
    	// sobj = pobj;
    	
    	// 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;
    	ps1->_No = 10;
    }
    

继承中的作用域

  • 在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域
  • 子类和父类中有同名成员, 子类成员将屏蔽父类成员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 显式访问)
  • 在继承体系里最好不要定义同名的成员

派生类的默认成员函数

  • 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
  • 派生类的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
  • 派生类的operator=必须要调用基类的operator=完成基类的复制
  • 派生类的析构函数会在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
  • 派生类对象初始化先调用基类构造再调派生类构造
  • 派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构

继承和友元

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

class Student;
class Person {
public:
	friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
	string _name;
};

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

void Display(const Person& p, const Student& s) {
	cout << p._name << endl;
	// cout << s._stuNum << endl;
}

void Test() {
	Person p;
	Student s;
	Display(p, s);
	return 0;
}

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

菱形继承及菱形虚拟继承

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

一个子类有两个或两个以上直接父类时称这个继承关系为多继承

菱形继承

 


我们的征途是星辰大海!