【C++知识点】继承

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继承

三种继承方式

不同的继承方式会影响基类成员在派生类中的访问权限。

public继承方式

1. 基类中所有 public 成员在派生类中为 public 属性；
2. 基类中所有 protected 成员在派生类中为 protected 属性；
3. 基类中所有 private 成员在派生类中不能使用。

派生类可以访问基类的 public、protected 成员，不可以访问基类的 private 成员；派生类对象可以访问基类的public成员，不可以访问基类的protected、private成员。

protected继承方式

1. 基类中的所有 public 成员在派生类中为 protected 属性；
2. 基类中的所有 protected 成员在派生类中为 protected 属性；
3. 基类中的所有 private 成员在派生类中不能使用。

派生类可以访问基类的 public、protected 成员，不可以访问基类的 private 成员；派生类对象不可以访问基类的 public、protected、private 成员。

private继承方式

1. 基类中的所有 public 成员在派生类中均为 private 属性；
2. 基类中的所有 protected 成员在派生类中均为 private 属性；
3. 基类中的所有 private 成员在派生类中不能使用。

派生类可以访问基类的 public、protected 成员，不可以访问基类的 private 成员；派生类对象不可以访问基类的 public、protected、private 成员。

重点

1. 派生类从基类那里继承了什么？

   基类的公有成员将成为派生类的公有成员，基类的私有对象也将成为派生类的一部分，但只能通过基类的公有和保护方法访问。

2. 派生类不能从基类那里继承什么?

   • 构造函数
   • 赋值运算符
   • 析构函数
   • 友元

菱形继承

案例

// 间接基类A
class A{
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: public A{
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: public A{
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C{
public:
    void seta(int a)
    {
        //m_a = a; //命名冲突
        A::m_a = a;	//命名不再冲突
    }
    void setb(int b){
        m_b = b; //正确
    }
    void setc(int c){
        m_c = c; //正确
    } 
    void setd(int d){
        m_d = d; //正确
    } 
private:
    int m_d;
};
int main(){
    D d;
    return 0;
}

虚继承

在 C++ 中，在使用 多继承 时，如果发生了 菱形继承，那么就会出现数据冗余的问题，为了解决菱形继承出现的数据冗余的问题，C++ 提出了虚继承，虚继承使得派生类中只保留一份间接基类的成员。

语法

class B: virtual public A{ //虚继承
};

案例

// 间接基类A
class A{
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: virtual public A{
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: virtual public A{
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C{
public:
    void seta(int a){
        m_a = a; //正确
    }
    void setb(int b){
        m_b = b; //正确
    }
    void setc(int c){
        m_c = c; //正确
    } 
    void setd(int d){
        m_d = d; //正确
    } 
private:
    int m_d;
};

虚继承构造函数

在 C++ 中，普通的 继承 时，可以在子类直接显式的调用父类的 构造函数，在 虚继承 中，虚基类是由最终的派生类初始化的。

也就是说，最终派生类的构造函数必须要调用虚基类的构造函数。对最终的派生类来说，虚基类是间接基类，而不是直接基类。这跟普通继承不同，在普通继承中，派生类构造函数中只能调用直接基类的构造函数，不能调用间接基类的。

// 间接基类A
class A{
public:
    A(int a):m_a(a){}
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: virtual public A{
public:
    B(int a, int b):A(a), m_b(b){}
    void display()
    {
        cout << "Call B m_a = " << m_a << ", m_b = " << m_b <<endl;
    }
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: virtual public A{
public:
    C(int a, int c):A(a), m_c(c){}
    void display()
    {
        cout << "Call C m_a = " << m_a << ", m_c = " << m_c <<endl;
    }
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C{
public:
    // a最终会初始化为50，而不是90和100
    D(int a, int b, int c, int d):A(a), B(90, b), C(100, c), m_d(d){}
    void display()
    {
        cout << "Call D m_a = " << m_a << ", m_b = " << m_b << ", m_c = " << m_c << ", m_d = " << m_d << endl;
    }
    void seta(int a){
        m_a = a; //正确
    }
    void setb(int b){
        m_b = b; //正确
    }
    void setc(int c){
        m_c = c; //正确
    } 
    void setd(int d){
        m_d = d; //正确
    } 
private:
    int m_d;
};
int main(){
    B b(10, 20);
    b.display();
    C c(30, 40);
    c.display();
    D d(50, 60, 70, 80);
    d.display();
    return 0;
}