目录
1.什么是继承
1.1继承的概念
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
void Print()
{
cout << "name:" << _name << endl;
cout << "age:" << _age << endl;
}
protected:
string _name = "ikun";
int _age = 18;
};
class Student : public Person
{
protected:
int _stuid;
};
class Teacher : public Person
{
protected:
int _jobid;
};
int main()
{
Student s;
Teacher t;
s.Print();
t.Print();
return 0;
}1.2继承的定义
1.2.1定义的格式
1.2.2继承关系和访问限定符
继承方式有三种： 分别是public继承 protected继承 private继承
同样的访问限定符也有三种：public访问 protected访问 private访问
1.2.3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 | 派生类中不可见 | 派生类中不可见 | 派生类中不可见 |
2.基类和派生类对象赋值转换
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;
}3.继承中的作用域
// Student的_num和Person的_num构成隐藏关系，可以看出这样代码虽然能跑，但是非常容易混淆
class Person
{
protected :
string _name = "小李子"; // 姓名
int _num = 111; // 身份证号
};
class Student : public Person
{
public:
void Print()
{
cout<<" 姓名:"<<_name<< endl;
cout<<" 身份证号:"<<Person::_num<< endl;
cout<<" 学号:"<<_num<<endl;
}
protected:
int _num = 999; // 学号
};
void Test()
{
Student s1;
s1.Print();
};
下面再来看看这一段代码，A和B的func函数有什么关系？
class A
{
public:
void fun()
{
cout << "func()" << endl;
}
};
class B : public A
{
public:
void fun(int i)
{
A::fun();
cout << "func(int i)->" <<i<<endl;
}
};
void Test()
{
B b;
b.fun(10);
};很多人会认为是重载，但是这里是隐藏，因为重载需要在同一作用域内。而隐藏只需要函数名相同的成员函数，就能够构成隐藏（返回值和参数可以不相同）。
4.派生类的默认成员函数
class Person
{
public :
Person(const char* name = "peter")
: _name(name )
{
cout<<"Person()" <<endl;
}
Person(const Person& p)
: _name(p._name)
{
cout<<"Person(const Person& p)" <<endl;
}
Person& operator=(const Person& p )
{
cout<<"Person operator=(const Person& p)"<< endl;
if (this != &p)
_name = p ._name;
return *this ;
}
~Person()
{
cout<<"~Person()" <<endl;
}
protected :
string _name ; // 姓名
};
class Student : public Person
{
public :
Student(const char* name, int num)
: Person(name )
, _num(num )
{
cout<<"Student()" <<endl;
}
Student(const Student& s)
: Person(s)
, _num(s ._num)
{
cout<<"Student(const Student& s)" <<endl ;
}
Student& operator = (const Student& s )
{
cout<<"Student& operator= (const Student& s)"<< endl;
if (this != &s)
{
Person::operator =(s);
_num = s ._num;
}
return *this ;
}
~Student()
{
cout<<"~Student()" <<endl;
}
protected :
int _num ; //学号
};
void Test ()
{
Student s1 ("jack", 18);
Student s2 (s1);
Student s3 ("rose", 17);
s1 = s3 ;
}其中子类的析构函数有一种这样的错误写法：
~Student()
{
~Person();
cout<<"~Student()"<<endl;
}我们尤其需要注意这两点：
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。
5.继承与友元
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
也就是说 你爸爸的朋友不是你的朋友，但是是一种你用得上的资源。
在子类中再加上这个友元函数就可以使用了
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;
}
void main()
{
Person p;
Student s;
Display(p, s);
}6.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。
class Person
{
public :
Person () {++ _count ;}
protected :
string _name ;
public :
static int _count;
};
int Person :: _count = 0;
class Student : public Person
{
protected :
int _stuNum ;
};
class Graduate : public Student
{
protected :
string _Course ;
};
void TestPerson()
{
Student s1 ;
Student s2 ;
Student s3 ;
Graduate s4 ;
cout <<" 人数 :"<< Person ::_count << endl;
Student ::_count = 0;
cout <<" 人数 :"<< Person ::_count << endl;
}
7.复杂的菱形继承及菱形虚拟继承
7.1单继承
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
7.2多继承
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
7.3菱形继承
菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况
菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。在Assistant的对象中Person成员会有两份
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
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";
}class Person
{
public :
string _name ; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected :
int _num ; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected :
int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :
string _majorCourse ; // 主修课程
};
void Test ()
{
Assistant a ;
a._name = "peter";
}7.3.1菱形继承的问题解决
虚拟继承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。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用
class Person
{
public :
string _name ; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected :
int _num ; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected :
int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :
string _majorCourse ; // 主修课程
};
void Test ()
{
Assistant a ;
a._name = "peter";
}7.3.2虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理
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;
}这是菱形继承的内存对象成员模型，我们可以看到数据的冗余。
这是菱形虚拟继承的内存对象成员模型;
下面是虚拟继承原理图：
总结
public继承是一种is_a的关系，每个派生类对象都是一个基类对象
组合是一种has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象。
