C++进阶:继承

本文详细介绍了C++中的继承概念、不同访问权限、对象赋值转换、作用域规则、构造函数和析构函数的细节、继承与友元、静态成员以及菱形继承与虚拟继承。强调了继承与组合的区别,提倡优先使用对象组合以降低耦合度。

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        从本篇开始进入C++进阶部分的讲解。

目录

一、继承的概念及定义

二、基类和派生类对象赋值转换

三、继承中的作用域

四、派生类的默认构造函数

五、继承与友元

六、继承与静态成员

七、菱形继承与菱形虚拟继承

八、继承的总结和反思


一、继承的概念及定义

1.继承的概念

        继承(inheritance)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,它允许程序员在保 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复用,继承是类设计层次的复用。

class Person
{
public:
    void Print()
    {
        cout << "age:" << _age << " name:" << _name << endl;
    }

protected:
    int _age=19;
    string _name="Peppa";
};

class Student : public Person
{
protected:
    int _num=1;
};

class Teacher : public Person
{
protected:
    int _id=2;
};

        以上代码体现了类继承的复用,通过对Person类的继承,使子类Student和Teacher具有了Person类的成员。既然如此,那么我们也能在子类中调用父类的成员函数(这里也能体现C++相比于C从函数复用向类复用的一个突破)。

int main()
{
    Student s;
    Teacher t;
    s.Print();
    t.Print();
    return 0;
}

2.继承定义

        由上图,我们大致知道了继承的模式,值得注意的是子类也可以被称为派生类,父类可以称为基类。

        对于继承方式和访问权限各有以下三种:

        继承方式:public继承、protected继承、private继承

        访问权限:public访问、protected访问、private访问

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protected成员
基类的private成员 派生类不可见 派生类不可见 派生类不可见


总结:

1)基类的private成员无论以什么方式被继承到子类都是不可见的。这里的不可见是指的对于子类而言,基类的private成员不可被子类的成员直接调用和访问(在类里面和类外面都不行),但是基类的private成员在子类中是的的确确存在的(可以通过监视查看,或者使用sizeof运算符进行比较)。

2)由于继承是为了提高代码的复用性,所以在继承的体系中我们不怎么推荐在基类中使用private对成员进行限制,如果只是为了能在子类里面调用和访问,将基类的成员访问限制使用protected就行了,也由此可见protected访问限定符是因为继承而出现的。

3)在实际运用时,我们一般都是使用public的继承方式,很少选择private和protected继承方式。

4)对于类class继承的默认继承方式是private,对于结构体struct继承的默认继承方式是public,这与我们刚刚接触类和对象时,class与struct的成员默认访问权限是一致的。但是,最好还是显式地写出继承的方式。

5)公式:基类的其他成员在子类的访问方式 == Min(成员在基类的访问限定符,继承方式),public > protected > private。

        对于上面1)的解释,虽然我们无法对于基类的private成员进行直接的调用和访问,但是如果我们在基类中提供一个public权限的使我们能够使用/访问基类private成员的函数接口,我们就能在派生类中访问基类的private成员,下面代码但是一个例子。

#include <iostream>
#i
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