详谈继承

最新推荐文章于 2025-07-23 11:43:50 发布

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继承，详指类的继承，被继承的类称为基类，另一个类称为派生类，派生类继承了基类的特性，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。

类继承的形式如下所示，

class A
{
public:
    void FunTest1()
    { }
private:
    int _a;
};

class B:public A
{
public:
    void FunTest2()
    { }
private:
    int _b;
};

在此段代码中，类B 公有继承了类A的成员函数及成员变量；
那么，类继承的继承权限与基类各成员的访问权限有什么联系呢？经过一系列的验证，可得以下结论：

继承方式 \ 基类成员的访问权限	public成员	protected 成员	private 成员
public 继承	public	protected	可以继承，但访问不了
protected 继承	protected	protected	可以继承，但访问不了
private继承	private	private	可以继承，但访问不了

验证代码如下所示：

class A
{
public:
	A()
	{
		cout<<"A()"<<endl;
	}
	
	~A()
	{
		cout<<"~A()"<<endl;
	}

	void Show1()
	{
		cout<<"_a1="<<_a1<<endl;
		cout<<"_a2="<<_a2<<endl;
		cout<<"_a3="<<_a3<<endl;
	}
public:
	int _a1;
protected:
	int _a2;
private:
	int _a3;
};

class B:public A
{
public:
	B()
	{
		cout<<"B()"<<endl;
	}

	~B()
	{
		cout<<"~B()"<<endl;
	}

	void Show2()
	{
		cout<<"_b1="<<_b1<<endl;
		cout<<"_b2="<<_b2<<endl;
		cout<<"_b3="<<_b3<<endl;
	}
public:
	int _b1;
protected:
	int _b2;
private:
	int _b3;
};

void FunTest()
{
	B b;
	b._a1=10;
}

int main()
{
	FunTest();
	system("pause");
	return 0;
}

在继承方式中，

（1）基类的private成员在派生类中是不能被访问的，如果基类成员不想在类外直接被访问，但需要在派生类中能访问，就定义为protected。

（2）public继承是一个接口继承，保持is-a原则，每个基类可用的成员对派生类也可用，因为每个派生类对象也都是一个基类对象。

对象模型，即指对象中各个成员的布局形式；以下为例：

class A
{
public:
void FunTest()
{}
int _a1;
protected:
int _a2;
private:
int _a3;
};

class B:public A
{
public:
void FunTest(int)
{}
int _b;
};

（3）protected/private是一个实现继承，基类的部分成员并非完全成为子类接口的一部分，是has-a的关系原则，protected/private的实现效果与下例相似。

class Time;
class Date
{
public:
int _year;
int _month;
int _date;
Time t;
}

（4）使用关键字class时默认的继承方式为private，使用关键字struct时默认的继承方式为public，在写继承关系时，最好显式给出继承方式，除此之外，实际运用中，一般都使用public继承；

派生类的默认成员函数

在继承关系中，若没有显式定义派生类的六个默认成员函数，编译系统则会默认合成这六个成员函数。

继承关系中构造函数与析构函数的调用顺序

构造函数：调用派生类构造函数——>在派生类构造函数的初始化列表中调用基类构造函数——>派生类构造函数体

说明：

（1）若基类没有缺省构造函数，派生类必须在初始化列表中显式给出基类名和参数列表；

（2）若基类没有定义构造函数，则派生类也可以不用定义，全部使用缺省构造函数；

（3）若基类定义了带有形参表的构造函数，派生类就一定定义构造函数，且在派生类的初始化列表中必须显式调用基类构造函数；

class A
{
public:
	A(int a)
	:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};

class B:public A
{
public:
	B()
	:A(12)
	,_b(0)
	{}
private:
	int _b;
};

void FunTest()
{
	B b;	
}

析构函数：派生类析构函数——>派生类包含成员对象析构函数(调用顺序和成员对象在类中声明的顺序相反)——>基类析构函数（调用顺序和基类在派生列表中声明顺序相反）
说明：对象先创建后清理（析构）

继承体系中的作用域

（1）在继承体系中，基类和派生类是两个不同的作用域；

（2）基类和派生类有同名成员（同名隐藏），派生类成员将屏蔽基类对成员的直接访问，且对于基类与派生类中的同名函数，满足“函数仅同名即隐藏，与函数的参数列表无关”；

class A
{
public:
	void FunTest()
	{}
	int _a;
};

class B:public A
{
public:
	void FunTest(int)
	{}
	int _a;
	int _b;
};

void FunTest()
{
	B b;
	b.A::_a=1;
	b._a=10;
	b.A::FunTest();
	b.FunTest(2);
}

（3）在实际的继承体系中最好不要定义同名的成员；

继承与转换（public继承）

（1）派生类对象可以给基类对象赋值，基类对象不能给派生类对象赋值；

（2）基类的指针或引用可以指向派生类对象，派生类的指针或引用不可以指向基类对象（可通过强制类型转换完成）；

class A
{
public:
	A(int a)
	:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};

class B:public A
{
public:
	B()
	:A(12)
	,_b(0)
	{}
private:
	int _b;
};

int main()
{
	A a;
	B b;
	a=b;
	A&a1 = b;
	A*a2 = &b;
	B&b1 =(B&)a;
	B*b2 =(B*)&a; 
	system("pause");
	return 0;
}

那么，有哪些函数可以继承，有哪些函数不可以继承呢？

友元函数：友元函数不是基类的成员函数，所以友元函数不可继承，即基类友元不能访问派生类的私有或保护成员；

静态成员：基类定义了static成员，则整个继承体系中只有一个这样的成员，无论派生类有多少个，都只有一个static成员实例；

class Person
{
public:
	Person()
	{++_c;}
protected:
	string _name;
public:
	static int _c;   //基类与派生类公用，只有一个
};
int Person::_c=0;
class Student:public Person
{
protected:
	int _num;
};

class Graduate:public Person
{
protected:
	string _Course;
};
	
void FunTest()
{
	Student s1;
	Student s2;
	Student s3;
	Graduate s4;
	cout<<""<<Person::_c<<endl;   //4
	Student::_c=0;
	cout<<""<<Person::_c<<endl;   //0
}

单继承&多继承&菱形继承

单继承示意图：

多继承示意图：

class Base1
{
public:
 int _b1;
};

class Base2
{
public:
 int _b2;
};

class Deriverd:public Base1,public Base2

public:

 int _d;

以上面代码为例，多继承的派生类对象模型为：

访问时，则有：

Deriverd d;
Base1& b1=d; // b1=&d;
Base2& b2=d; // b2=(B2*)[(int)&d +sizeof(Base1)];

菱形继承示意图：

class B
{
public:
 int _b;
};

class C1:public B
{
public:
 int _c1;
};

class C2:public B
{
public:
 int _c2;
};

class Deriverd:public C1,public C2
{
public:
 int _d;
};

以上面代码为例，菱形继承的派生类对象模型为：

菱形继承的问题？

对于派生类Deriverd 所创建的对象d,若d 直接访问基类B的成员_b，则出现指代不明确的问题，为了解决这个问题，出现了虚继承——解决了菱形继承的二义性和数据冗余的问题；

菱形虚拟继承示意图

class B
{
public:
 int _b;
};

class C1:virtual public B
{
public:
 int _c1;
};

class C2:virtual public B
{
public:
 int _c2;
};

class Deriverd:public C1,public C2
{
public:
 int _d;
};