继承 面向对象的三大特性之一 重点
继承
比如说在实现页面的时候,重复太多了,需要用到继承
class Java
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登入、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "Java学科视频" << endl;
}
};
//Python
class Python
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登入、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "Python学科视频" << endl;
}
};
//C++
class CPP
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登入、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
void content()
{
cout << "C++学科视频" << endl;
}
};
可以看到上述代码在每个页面都有很多相同的部分,页面中只有内容会不一样,那么这样我们就可以使用继承,先创建一个父类(基类,下文用父类),然后在创建几个子类(派生类),就可以实现上述功能。
class BasePage
{
public:
void header()
{
cout << "首页、公开课、登入、注册...(公共头部)" << endl;
}
void footer()
{
cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
}
void left()
{
cout << "Java、Python、C++、...(公共分类列表)" << endl;
}
};
class Java : public BasePage // 继承
{
public:
void content()
{
cout << "Java学科视频" << endl;
}
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "Python学科视频" << endl;
}
};
//CPP页面
class CPP : public BasePage
{
public:
void content()
{
cout << "C++学科视频" << endl;
}
};
从上述代码中我们可以看到,代码明显洁简了许多,这也就是继承的好处:减少重复的代码。
语法 : class 子类 : 继承方式 父类
子类 也称为 派生类
父类 也称为 基类
继承的方式
继承有三种方式: 公共继承 保护继承 私有继承 分别对应着 public protected private 父类中的私有属性,子类无法访问
公共继承
class Base1
{
public:
int m_a;
protected:
int m_b;
private:
int m_c;
};
先来创建一个父类,分别有三个属性,公共属性,保护属性,私有属性,接着创建一个子类,继承上述的父类,继承方式是公共继承。我们发现到第三行的时候m_c = 10;就会出现问题,显示无法访问。
class Son1 : public Base1
{
public:
void func()
{
m_a = 10;//父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限
m_b = 10; //父类中的保护权限的成员 到了子类中依然是保护权限
//m_c = 10;//父类中私有权限成员 子类无法访问
}
};
void test01()
{
Son1 s1;
s1.m_a = 100;//公共权限,类内能访问类外也能访问
s1.m_b = 100;//保护权限内容 类外无法访问 类内可以访问
}
当子类用的是公共继承的时候 , 父类中的 公共属性 , 保护属性 , 私有属性 , 会不动的继承给子类 。
保护继承
当子类使用的是保护继承的时候 , 父类中的 公共属性 , 保护属性 , 私有属性 ,到了子类公共属性和保护属性 会变成子类的保护属性,而私有属性依旧还是私有的。
class Son2 : protected Base2
{
public:
void func()
{
m_a = 100;//父类中公共成员到子类中变为保护权限
m_b = 100;//父类中保护成员到子类中也为保护权限
//m_c = 100;//父类中私有成员子类访问不到
}
};
void test02()
{
Son2 s2;
//s1.m_a = 100;//保护权限内容 类外无法访问 类内可以访问
//s1.m_b = 100;//保护权限内容 类外无法访问 类内可以访问
}
私有继承
当子类使用的是私有继承的时候 , 父类中的 公共属性 , 保护属性 , 私有属性 ,到了子类中全为 私有属性。
class Son3 : private Base3
{
public:
void func()
{
m_a = 100; // 父类中公共成员到子类中变为私有成员
m_b = 100;//父类中保护的成员到子类中变为私有成员
//m_c = 100; // 父类中私有成员 子类访问不到
}
};
void test02()
{
Son3 s3;
//s3.m_a = 100;//到了s3中变为私有成员,类外访问不到
//s3.m_b = 100;//到了s3中变为私有成员,类外访问不到
}
class GrandSon3 : public Son3
{
public:
void func()
{
m_a = 1000; // 到了son3中 m_a已经变为私有 已经访问不到了
}
};
由于到了s3 的时候,所有父类的属性均变为了私有属性,所以到了grandson3的时候都访问不到了。
继承中的对象模型
可以利用开发人员命令提示工具查看对象模型
首先先跳转盘符 然后到相应的目录下,dir查看目录中已有的文件(windows操作系统下),接着使用命令
cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名.cpp 便可查看
class Base
{
public:
int m_a;
protected:
int m_b;
private:
int m_c;
};
class Son :public Base
{
public:
int m_d;
};
继承中构造和析构的顺序
子类继承父类后,当创建子类对象,也会调用父类的构造函数 , 继承中的构造和析构顺序如下 :先构造父类,再构造子类,析构的顺序和构造相反
继承同名成员处理方式
访问子类同名成员,直接访问即可
访问父类同名成员,需要加作用域
class Base
{
public:
Base()
{
m_a = 100;
}
int m_a;
};
class Son :public Base
{
public:
Son()
{
m_a = 200;
}
int m_a;
};
首先先定义一个父类和一个子类,可以看到他们有相同命名的属性m_a,那么如何才能访问到父类中的m_a呢?
void test01()
{
Son S;
cout << "Son 下 m_a = " << S.m_a << endl;
//如果通过子类对象访问到父类中的同名成员、函数需要加一个作用域
cout << "Base 下 m_a = " << S.Base::m_a << endl;
}
当子类与父类拥有同名成员函数,子类会隐藏父类中同名的成员函数,加作用域可以访问到父类中的同名函数。
继承同名静态成员处理方式, 静态成员需要类内声明类外初始化。
静态成员和非静态成员出现同名。处理方式一致。
class Base
{
public:
static void func()
{
cout << "Base -static void func()" << endl;
}
static int m_a;
};
int Base::m_a = 100;
class Son :public Base
{
public:
static void func()
{
cout << "Son -static void func()" << endl;
}
static int m_a;
};
int Son::m_a = 200;
//同名静态成员属性
void test01()
{
//1、通过对象访问
cout << "通过对象访问" << endl;
Son s;
cout << "Son 下 m_a = " << s.m_a<< endl;
cout << "Base 下 m_a = " << s.Base::m_a << endl;
//2、通过类名访问
cout << "通过类名访问" << endl;
cout << "Son 下 m_a = " << Son::m_a << endl;
//第一个双冒号代表通过类名方式访问 第二个代表访问父类作用域下
cout << "Base 下 m_a = " << Son::Base::m_a << endl;
}
//同名静态成员函数
void test02()
{
//1、通过对象访问
cout << "通过对象访问" << endl;
Son s;
s.func();
s.Base::func();
cout << "通过类名访问" << endl;
//2、通过类名访问
Son::func();
Son::Base::func();
}
多继承
语法 : class 子类 : 继承方式 父类1,继承方式 父类2{};
C++允许一个类继承多个类 多继承可能会引发父类中有同名成员出现,需要加作用域。
C++实际开发中不建议使用多继承。
菱形继承
概念 : 两个派生类继承同一个基类 , 又有某个类同时继承着两个派生类 , 这种继承被称为菱形继承 或者钻石继承。
class sheep : public animal
{
};
class tuo :public animal
{
};
class sheeptuo :public sheep, public tuo
{
};
void test01()
{
sheeptuo st;
st.sheep::m_age = 18;
st.tuo::m_age = 28;
//当菱形继承的时候,两个父类拥有相同的数据,需要加以作用域区分
cout << "st.sheep::m_age = " << st.sheep::m_age << endl;
cout << "st.tuo::m_age = " << st.tuo::m_age << endl;
//这份数据我们只需要有一份就可以了,菱形继承导致数据有两份,浪费资源
//cout << "st.m_age = " << st.m_age << endl;
}
为了克服上述菱形继承的问题,我们需要引入一个 虚继承
在继承之前加上关键字virtual变为虚继承
animal称为 虚基类
class animal //虚基类
{
public:
int m_age;
};
class sheep :virtual public animal
{
};
class tuo :virtual public animal
{
};
class sheeptuo :public sheep, public tuo
{
};
这时候需要了解这块代码的底层含义, 定义了这个之后会有vbptr , 即虚基类指针 v virtual b base ptr pointer 这个指针指向vbtable,我们需要使用上述学到的知识,就是使用开发人员命令提示工具查看对象模型。
红色线条的虚基类指针指向sheep的虚基类表中的8 , 那么 0 + 8 指向的就是m_age , 蓝色线条的指向tuo中的虚基类表中的4 那么4+4 m_age 。
这样就只需要一份这个数据就可以了。
总结 : 菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据,导致资源浪费以及毫无意义 , 利用虚继承可以解决菱形继承的问题 。