C++类和对象特性之继承详解

最新推荐文章于 2024-10-30 17:32:52 发布

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分类专栏：学习笔记文章标签：类面向对象编程

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本文详细探讨了C++中的继承概念，包括public、protected和private三种方式，讲解了构造函数和析构函数的执行顺序，以及如何处理子类与父类同名成员。还介绍了多继承和菱形继承问题，以及虚继承的解决方案。

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一、继承的含义

由父类（基类）派生出子类（派生类），子类会选择性地继承父类的特性。借此，我们可以减少代码的冗余提高代码的重用性。

二、继承的语法

 class 子类: 继承方式 父类名{
 //子类新增的数据成员和成员函数
 };

三、三种继承方式

在这里插入图片描述

继承方式为pubilc

此时子类继承了父类中的public和protected属性，其中两种属性在子类中的访问权限与在父类中相同，但是父类中的private属性子类虽然被继承，但是被隐藏无法访问。

class teacher {

public:
    string name;

protected:
    int age;
   
private:
    int score;

};

class student:  public teacher {
public:

    void look()
    {
        name="Tom";
        age=18;
        score=;
    }

  
};

在这里插入图片描述

继承方式为protected
此时子类继承了父类中的public和protected属性，其中两种属性在子类中的访问权限都为protected，但是父类中的private属性子类虽然被继承，但是被隐藏无法访问。

class teacher {

public:
    string name;

protected:
    int age;
   
private:
    int score;

};

class student:  protected teacher {
public:

    void look()
    {
        name="Tom";
        age=18;
        score=100;
    }

  
};


void test1()
{
    student stu;
    stu.name="TOM";
    stu.age=18;
    stu.score=100;
    
}

在这里插入图片描述

继承方式为private

此时子类继承了父类中的public和protected属性，其中两种属性在子类中的访问权限都为private，但是父类中的private属性子类虽然被继承，但是被隐藏无法访问。通过给student类一个子类，发现由于student类内的属性都是private所以子类无法访问。

class teacher {

public:
    string name;

protected:
    int age;
   
private:
    int score;

};

class student:  private teacher {
public:

    void look()
    {
        name="Tom";
        age=18;
        score=100;
    }

  
};

class son: public student {
    public:
        void look()
        {
            name="Tom";
            age=10;
            score=10;
        }
};

在这里插入图片描述

四、构造函数和析构函数的顺序

创建子类对象的同时也会创建一个父类对象
构造函数的执行是父类先于子类，析构函数的执行是子类先于父类

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;


class teacher {

public:
   teacher()
   {
       cout<<"父类的构造函数"<<endl;
   }

   ~teacher()
   {
       cout<<"父类的析构函数"<<endl;
   }

};

class student:  private teacher {
public:

    student()
    {
        cout<<"子类的构造函数"<<endl;
    }

    ~student()
    {
        cout<<"子类的构造函数"<<endl;
    }

  
};




void test1()
{
    student stu;
}


int main()
{
    test1();            
   
    system("pause");    
}

在这里插入图片描述

如果调用了其他类作为成员：

五、解决子类和父类中的同名成员

当子类和父类中有同名的成员变量时，直接调用子类的该成员变量，访问的是子类的而不是父类的。
可以通过加作用域来判断访问的是否是继承于父类的属性
如果子类中的成员函数和父类的相同，则会隐藏父类的所有该同名函数，但是我们可以通过作用域来访问父类的成员函数
同名的静态函数、静态成员变量处理方式和上面相同

六、多继承

多继承的语法：

class 子类: 继承方式1 父类名1,继承方式2 父类名2,继承方式3 父类名3,....
 {

 };

实际开发中不支持使用多继承，因为继承多个父类容易出现同名成员的冲突，这时需要使用加上作用域的方法来解决。

七、菱形继承

菱形继承的概念：

当一个类继承了多个父类，而那些父类又有他们共同的父类，那么这些父类中就会有一些相同的属性。这样的话第一个类（所有类的子类）就会多次继承同一种数据，这样会造成资源的浪费，而且容易造成二义性。

解决方法
①对于二义性的解决方法在前面都有介绍，就是给成员属性加上作用域。但是这样还是会造成资源浪费。
②为了同时解决二义性和资源浪费的问题,我们可以采用虚继承。

八、虚继承

虚继承的语法

class 子类:virtual public 父类
 {
 };

虚继承的本质
利用虚基类指针vbptr指向虚基类表，而虚基类表vbtable保存了当前的虚指针相对于虚基类的首地址的偏移量。通过偏移量找到父类中的属性，这样就可以只用一份数据的资源了。
虚继承在实际开发中也不支持使用。