- 继承的概念及定义
- 基类和派生类对象赋值转换
- 继承中的作用域
- 派生类的默认成员函数
- 继承与友元
- 继承与静态成员
- 复杂的菱形继承及菱形虚拟继承
1. 继承的概念及定义
1.1 继承的概念定义:
继承机制是面对对象程序设计使代码可以复用的重要手段,他允许程序员保持原有类特星的基础上进行扩展,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,以前我们接触的复用都是函数的调用,继承是类设计层次的复用。
1 | class Person |
继承后父类的成员(成员函数+成员变量)都会变成子类中的一部分,这里体现了Student和Teacher复用了Person的成员。
1.2 继承的定义
1.2.1 继承定义的格式
派生类 继承方式 基类
class Student :public Prerson
{}
1.2.2 继承方式和访问限定符
1.2.3 继承基类成员访问方式
基类成员在子类中的访问权限:min(在基类中的限定符,继承方式)
- protected:在类外无法访问,但在子类内部可以访问。
- private:在类外和子类都无法访问(不可见)
- public继承:不改变基类在子类中的访问权限
- protected继承:基类成员在子类中的最低访问权限为protected
- private继承:基类成员在子类中的最低访问权限为private
class默认继承方式为private继承
struct默认继承方式为public继承
2.基类和子类之间的赋值转换
切片操作(大的能赋给小的,小的不能赋给大的):
子类对象可以赋值给父类对象,引用,指针
父类对象不能赋值给子类对象,可能会造成访问异常
父类指针在特定情况下强制类型转换赋值给子类对象指针,但是必须是父类指针是子类对象的指针才是安全的
int a=10;
float b=1.5;
隐式类型转换:类型相似的变量可以进行相互赋值,通过隐式类型转换
a=b;
强制类型转换
int *pa=a;
int c=10;
pa=(int *)c;
切片:子类对象何以赋值类父类对象,父类对象不能辅助类子类对象,子类可以赋给父类引用,引用底层就是指针,父类的指针不能赋给子类,可能会发生访问越界
Person *Ptr=&Stu;
Person& ret=Stu;
- 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) - 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。
- 注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员。
成员隐藏 - 成员变量隐藏:子类相同名称的成员,隐藏基类同名称的成员,通过加基类作用域可以访问基类成员变量
- 成员函数的隐藏:基类和子类函数名相同就构成隐藏,和函数参数无关
重载:函数在同一作用域,函数名相同,参数不同
重定义/隐藏:子类函数和父类函数名相同
- 派生类的默认成员函数
构造:
- 默认生成的,首先会自动自动调用父类的默认构造函数,再调用自己的构造函数。
- 显示定义:如果父类有默认构造,可以不显示调用,如果父类无默认构造,需要在初始化列表显示调用。
拷贝构造: - 默认生成的,编译器会自动调用父类的拷贝构造。
- 显示定义:如果子类不显示调用父类的拷贝构造,编译器会调用父类默认贝构造。
赋值运算符: - 默认生成的,编译器会自动调用父类的赋值赋值运算符重载函数
- 显示定义:如果不显示调用父类的赋值运算符重载函数,编译器不会调用父类的任何函数
析构: - 默认生成,
- 不需要显示调用父类析构,编译器会自动调用,注意父类析构和子类析构构成函数隐藏
取地址:
使用编译器默认生成的即可
构造:父类的成员变量不能直接在子类的构造函数和拷贝构造直接初始化,必须调用父类的构造和拷贝构造进行初始化
子类构造先调用父类的构造函数,再调子类的构造函数
如果子类不显示调用父类的拷贝构造,则会调用父类的默认构造函数,
如果写了调用父类的拷贝构造则调用父类的拷贝构造
父类的成员变量可以直接在子类的运算符重载中进行赋值
如果是编译器默认生成的子类赋值运算符重载函数,会调用父类的运算符重载函数进行赋值运算符的重载
建议直接调用父类的赋值运算符重载函数,函数复用
析构函数:不允许显示调用父类的析构函数
构造和析构的调用顺序(函数栈帧):
- 构造顺序:基类构造,派生类构造
- 析构顺序:派生类析构,基类析构
- 友原关系不能被继承(传递)。
- 继承和静态成员:
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 。
- 多继承:一个子类有多个直接父类
单继承:一个子类只有一个直接父类
菱形继承:两个子类继承同一个父类,而又有一个子类同时继承这两个类
存在问题:数据冗余和二义性
数据冗余:数据重复的现象,同一份数据储存在不同的数据文件中。
二义性:如果文法G存在不只一个语法树,则称该语句是二义性的。在菱形继承的时候子类同时继承两个父类,且两个父类存在同名变量,当子类在调用父类的同名变量时,将出现二义性,因为编译器不知道你需要访问的哪个父类中的变量
解决办法:
虚拟继承:
通过虚基表解决数据冗余和二义性
当前部分相当于公共部分的偏移量
公共部分在对象模型的最下面:直接父类部分通过各自的虚基表中的偏移量访问公共部分
虚基表:当前对象相对基类部分的偏移量
切片操作需要通过偏移量获取自己直接基类成员
继承和组合:
继承:白箱复用,耦合度高,突破封装。public继承:is a(每一个派生类对象都是一个基类对象)
组合:黑箱复用,耦合度底,has a(B组合A,每一个B对象中都有一个A对象)
优先使用组合