C++，继承组合、隐藏、重写、虚函数、虚析构函数、抽象类

面向对象编程：继承、组合与虚函数详解

最新推荐文章于 2024-05-06 10:14:49 发布

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#c++ #算法 #开发语言

本文详细探讨了面向对象编程中的继承与组合概念，涉及初始化表、单基/多基继承的选择、继承与组合的区别、虚函数、抽象类、重写和隐藏机制，以及构造函数的访问权限管理。

九、构造函数的访问权限修饰符--限制构造函数

一、继承与组合

       1、在B类中以A类的对象作为成员变量，称为类的组合(composition)。

       2、在组合时，一般在B类的构造函数初始化列表中要初始化A类(会调用A类的一个构造函数)，如果没有初始化A类，则会调用A类中可以不传参数的构造函数。

       3、组合思想，使用于扩展部分，而不是本质部分。

       4、本质是不变的，扩展为变化的。

二、初始化表总结

       1、为成员变量赋值

       2、指定基类的构造函数

       3、指定组合类的构造函数

       4、如果类C继承A类，组合B类，那么当创建C类对象时，调用构造函数的顺序是:  A   B   C

三、继承与组合相关的面向对象思想

1、什么时候使用单基继承？

    派生类是基类，或者说,基础包含子类时，使用单基继承

2、什么时候使用多基继承？

    一个类需要扮演多个不相关的角色时

3、继承与组合的区别？(继承和组合的优点和缺点?)

    继承优点：代码重用性高。

    继承的缺点：侵略性强，偶合性高。

    组合优点：松耦合（一个类的变化不会直接影响另一个类）、灵活性。

    继承缺点：代码编写量增加、重用性低。

4、组合的思想可有不足？

       重用性低。

5、修饰继承方式时，什么时候使用public、protected或private？

       当你希望基类的公有成员在派生类中仍然保持公有时，可以使用public继承

       当你希望基类的公有和保护成员在派生类中变为私有时，可以使用private继承

       当你希望基类的公有和保护成员在派生类中变为保护时，可以使用protected继承

6、修饰成员时，什么时候使用public、protected或private？

       成员被声明为public时，它们可以在类的外部访问。

       成员被声明为protected时，它们可以在类的派生类中访问，但在类的外部不可见。

       成员被声明为private时，它们只能在类的内部访问，对外部和派生类都不可见。

7、什么时候使用组合？

       该类需要有变化、追加的功能。(have)

       代码复用： 当你需要重用已有的类的功能时，可以使用组合。通过将一个或多个对象包含在新的类中，可以使用这些对象的方法和属性，而不必继承它们。

8、何时需要重写虚函数：

       派生类对基类中的实现不满意时，就需要重写

四、隐藏

派生类中的成员函数与基类中的成员函数名字相同时，派生类的成员函数会屏蔽基类中同名的成员函数。
派生类中的成员变量与基类中的成员变量同名时，派生类的成员变量会屏蔽基类中同名的成员变量。
通过派生类对象、派生类对象指针、或派生类对象引用访问基类中被隐藏的成员时，要在成员前面加上"基类名::"
重写是隐藏的一种

五、重写

派生类的成员函数与基类的成员函数的名字相同，参数相同，并且返回类型也相同或可以类型兼容，则称为派生类重写了基类函数，简称重写（重写是隐藏的一个特例）

重载、重写。

重载是发生在一个类里面的相同函数名之间的重载，

重写是发生在基类与派生类之间有一摸一样的函数定义时的重写。

六、虚函数

基类的指针或引用可以指向派生类对象
在声明函数时，在最前加上virtual,则该函数就是虚函数，基类的虚函数被派生类继承后仍是虚函数。
派生类中可以重写基类的虚函数。重写虚函数时，那怕派生类中不加virtual,也会被认为是虚函数。
对象指针访问重写的虚函数时，那么被访问的虚函数是指针指向的对象所属类的函数(只看指向的对象所属的类)。而用指针访问重写的普通函数时，那么被访问的函数是指针类型所属类的函数(只看指针是什么类) (引用和指针相同）
何时需要重写虚函数：派生类对基类中的实现不满意时，就需要重写

普通函数看指针（引用），虚函数看对象

虚函数可以实现动态关联
对象指针和对象引用的总结:

七、虚析构函数

1、虚析构函数即：

声明析构函数前加virtual 修饰,如果将基类的析构函数声明为虚析构函数时，由该基类所派生的所有派生类的析构函数也都自动成为虚析构函数。

2、基类指针pbase指向用new动态创建的派生类对象child时，用“delete pbase;”删除对象分两种情况

- 第一，如果基类中的析构函数为虚析构函数，则会先删除派生类对象，再删除基类对象
- 第二，如果基类中的析构函数为非虚析构函数，则只会删除基类对象，不会删除派生类对象，这样便出现了内存泄漏了。

3、虚析构函数的概念和用法很简单，但它在面向对象程序设计中却是很重要的技巧。专业人员一般都习惯声明虚析构函数，即使基类并不需要析构函数，也显式地定义一个函数体为空的虚析构函数，以保证在撤销动态分配空间时能得到正确的处理

八、抽象类

1、纯虚函数的定义:

- 虚函数被“初始化”为0的函数。声明纯虚函数的一般形式是

virtual 函数类型函数名 (参数表列) = 0;

- 纯虚函数没有函数体；
- 最后面的“=0”并不表示函数返回值为0，它只起形式上的作用，告诉编译系统“这是纯虚函数”;

2、抽象类

- 包含一个或一个以上纯虚函数的类就是抽象类。
- 不能用抽象类创建对象,但是可以用抽象类派生出派生类。也可以用抽象类创建指针和引用来指向抽象类的派生类对象。
- 抽象类的派生类可以把抽象类中成员变量和成员函数继承下了，包括纯虚函数也会被继承。
- 抽象类的派生类可以实现抽象类的纯虚函数。如果抽象类的派生类没有把抽象类的纯虚函数实现完，那么这个派生类也是抽象类。
- 纯虚函数被派生类实现以后即为虚函数

九、构造函数的访问权限修饰符--限制构造函数

public修饰的构造函数可以在任可位置创建对象调用。
protected修饰的构造函数只能被当前类或子类中创建对象调用。
private修饰的构造函数只能被当前类创建对象调用, private修饰的类不能被继承。

(1) 创建对象的地方和派生类构造函数的地方可双触发构造函数的执行。

(2) public的构造函数被触发执行没有限制

(3) protected构造函数只能当前类和派生类中被触发

(4) private 构造函数只能在当前类中被触发