C++11&QT复习 （十）

Day7-4 基类与派生类之间的转换

一、问题回顾

1. 继承的形式有哪些？
   • 三种继承方式的特点？
   • 派生类的生成过程？
   • 继承的局限？
2. 派生类对象的创建和销毁的特点是什么？
3. 多继承的问题有哪些？如何解决？

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二、基类与派生类间的转换

1. 类型适应（Upcasting）

派生类对象可以适用于基类对象，即一个派生类的实例可以用基类的引用或指针来操作。C++ 允许以下转换：

1. 赋值转换：

   Base base;
   Derived derived;
   base = derived; // 允许，但发生对象切片
   

   注意：派生类特有的数据会被丢弃。

2. 引用转换（推荐）：

   Base& ref = derived; // 允许，ref 绑定到 derived 的基类部分
   

3. 指针转换（推荐）：

   Base* pBase = &derived; // 允许，pBase 指向 derived 的基类部分
   

2. 逆向转换（Downcasting）

基类对象不能直接转换为派生类对象，除非使用强制转换：

Derived* pDerived = static_cast<Derived*>(&base); // 不安全！

原因：基类对象可能不包含派生类的数据，强制转换可能导致非法访问。

使用 dynamic_cast 在多态类中更安全：

Derived* pDerived = dynamic_cast<Derived*>(&base);
if (pDerived) {
   
    // 转换成功，pDerived 可用于 Derived 类型的操作
}

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三、代码示例

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
   
public:
    Base(double base = 0.0) : _base(base) {
   
        cout << "Base(double base = 0.0)" << endl;
    }
    virtual ~Base() {
    cout << "~Base()" << endl; }
    void print() const {
    cout << "Base::_base = " << _base << endl; }
private:
    double _base;
};

class Derived : public Base {
   
public:
    Derived(double base = 0.0, double derived = 0.0) : Base(base), _derived(derived) {
   
        cout << "Derived(double = 0.0, double = 0.0)" << endl;
    }
    ~Derived() {
    cout << "~Derived()" << endl; }
    void show() const {
    cout << "Derived::_derived = " << _derived << endl; }
private:
    double _derived;
};

int main()
{
   
	Base base(11.11);
	base.print();

	Derived derived(22.22, 33.33);
	derived.show();

	cout << "派生类向基类转换";
	base = derived;//1.可以将派生类对象赋值给基类对象
	base.print();

	/*与用基类对象直接初始化不同（这时会发生对象切片），引用绑定不会拷贝对象，只是为派生类对象的基类部分创建了一个别名。*/
	Base& ref = derived;//2.基类的引用可以绑定到派生类对象
	ref.print();

	Base* pbase = &derived;//3.基类的指针可以指向派生类对象（向上转型）
	pbase->print();

	cout << " 基类向派生类转化" << endl;
	Base base1(100);
	Derived derived1(200, 300);
	//derived1 = base1;//error! 1.不能将基类对象赋值给派生类对象
	//等价转换的形式如下：ERROR!!!
	//Derived& operator=(const Derived & rhs);
	//derived1.operator=(base1);//不存在用户定义的从 "Base" 到 "const Derived" 的适当转换
	//const Derived& rhs = base1;

	//Derived& dref = base1; //error! 2.派生类的引用不能绑定到基类对象
	//Derived* pref = &base1;//error! 3.派生类的指针不能指向基类对象,只指向Base基类的前8个字节，后面的指针操纵了非法内存，有内存越界的风险

	//语法层面不支持向下转型 基类-->派生类 ,使用强制转换（本质上是不安全的）
	Derived* pderived1 = static_cast<Derived*>(&base1) ;

	//间接的表明了pderived2指向pderived1(可以认为是安全的)
	Derived* pderived2 = static_cast<Derived*>(&base1);

	test();
	return 0;
}

输出示例：

Base(double base = 0.0)
Derived(double = 0.0, double = 0.0)
Base::_base = 22.22
Base::_base = 22.22
~Derived()
~Base()

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四、派生类间的复制控制

在继承体系中，复制控制