c+中繼承的使用


一、繼承

概念:繼承機制是面向對象程序設計使代碼可以復用的最重要的手段,它允許程序員在保持原有類特性的基礎上進行擴展,增加功能。這樣產生新的類,稱派生類。繼承呈現了面向對象程序設計的層次結構,體現由簡單到復雜的認知過程。

繼承定義格式如下圖:


1.繼承關系和訪問限定符如下圖:


<1>、先舉一繼承的個例子(單繼承)如下:

class B
{
public:
void FunTest1()//函數
{
cout<<"FunTest"<<endl;
}
//以下三種訪問權限
public:
int _pur;
protected:
int _pro;
private:
int _pri;
};

class D:public B//可訪問基類的public和protected成員
//class D:protected B//只可訪問基類的protected成員

{
public:
void Show()
{
_pur = 0;
_pro = 1;
//_pri = 3;//私有的無法訪問
}
};
void FunTest()
{
D d;
d.FunTest1();

B b;
b._pur;
//b._pro;//類外基類的protected成員無法訪問
}
int main()
{
FunTest();
return 0;
}
    基類的private成員在派生類中是不能被訪問的,如果基類成員不想在類外直接被訪問,但需要在派生類中能訪問,就定義為protected。可以看出保護成員限定符是因繼承才出現的。上面已經給出例子。

<2>
1、public繼承是一個接口繼承,保持is-a原則,每個父類可用的成員對子類也可用,因為每個子類對象也都是一個父類對象。
2. protetced/private繼承是一個實現繼承,基類的部分成員並非完全成為子類接口的一部分,是 has-a 的關系原則,所以非特殊情況下不會使用這兩種繼承關系,在絕大多數的場景下使用的都是公有繼承。私有繼承以為這is-implemented-in-terms-of(是根據……實現的)。通常比組合(composition)更低級,但當一個派生類需要訪問基類保護成員或需要重定義基類的虛函數時它就是合理的。
3. 不管是哪種繼承方式,在派生類內部都可以訪問基類的公有成員和保護成員,基類的私有成員存在但是在子類中不可見(不能訪問)。
4.在實際運用中一般使用都是public繼承,極少場景下才會使用protetced/private繼承.

<3>使用關鍵字class時默認的繼承方式是private,使用struct時默認的繼承方式是public,不過最好顯示的寫出繼承方式。

class B
{
public:
void FunTest1()//函數
{
cout<<"FunTest"<<endl;
}
//以下三種訪問權限
public:
int _pur;
protected:
int _pro;
private:
int _pri;
};

class D:/*public*/ B//使用關鍵字class默認的繼承方式是private
//struct D:B//使用關鍵字struct默認的繼承方式是public
{
public:
void Show()
{
_pur = 0;
_pro = 1;
//_pri = 3;//私有的無法訪問
}
};
void FunTest()
{
D d;
d.FunTest1();
}
int main()
{
FunTest();
return 0;

二、派生類的默認成員函數

在繼承關系里,在派生類中如果沒有顯示定義這六個成員函數,編譯系統則會默認合成這六個默認的成員函數


1、繼承關心中構造函數調用順序


<1>基類沒有缺省構造函數,派生類必須要在初始化列表中顯示給出基類名和參數列表
<2>基類沒有定義構造函數,則派生類也可以不用定義,全部使用缺省構造函數。
<3>基類定義了帶有形參表的構造函數,派生類就一定定義構造函數。
2、繼承關系中析構函數調用過程


下面的例子都可以體現出來

class Base//帶參數的繼承
{
public:
Base(int data)//非缺省構造函數
//Base(int data = 0)//缺省構造函數
{
cout<<"Base"<<endl;
}
~Base()
{
cout<<"~Base"<<endl;
}
};

class Derived:public Base
{
public:
//Derived()//缺省構造函數
Derived(int data)//基類沒有缺省構造函數,派生類必須要在初始化列表中顯式給出基類名和參數列表。
:Base(data)
{
cout<<"Derived"<<endl;
}
~Derived()
{
cout<<"~Derived"<<endl;
}
};
void FunTest()
{
//Derived d();//對應的是//Base(int data = 0)
Derived d(1);//帶參數
}
int main()
{
FunTest();
return 0;
}

三、繼承體系中的作用域

1. 在繼承體系中基類和派生類是兩個不同作用域。
2. 子類和父類中有同名成員,子類成員將屏蔽父類對成員的直接訪問。(在子類成員函數中,可以使用 基類::基類成員 訪問)--隱藏 --重定義
3. 注意在實際中在繼承體系里面最好不要定義同名的成員。

四、繼承與轉換--賦值兼容規則--public繼承

1. 子類對象可以賦值給父類對象(切割/切片)
2. 父類對象不能賦值給子類對象
3. 父類的指針/引用可以指向子類對象

4. 子類的指針/引用不能指向父類對象(可以通過強制類型轉換完成)

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

int data;
};

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

~D()
{
cout<<"~D()"<<endl;
}
};
void FunTest()
{
B b;
B* pb = &b;

D d;
D* pd= &d;

b = d;//子類對象可以賦值給父類對象(切割/切片)
pb = &d;//父類的指針/引用可以指向子類對象
}
int main()
{
FunTest();
return 0;
}

五、友元與繼承

友元關系不能繼承,也就是說基類友元不能訪問子類私有和保護成員。

六、繼承與靜態成員

基類定義了static成員,則整個繼承體系里面只有一個這樣的成員,無論派生出多少個子類,都只有一個static成員實例。

class Base
{
public:
Base()
{
++count;
}
public:
static int count;
};

class Derived:public Base
{
protected:
int Num1;
};
void FunTest()
{
Derived d1;
Derived d2;

cout<<Base::count<<endl;
Derived::count = 0;
cout<<Base::count<<endl;
}
int Base::count = 0;

int main()
{
FunTest();
return 0;
}

七、單繼承&多繼承&菱形繼承

1、單繼承前面已經提過,在這就不多介紹。


2、多繼承

順便測試了派生類析構函數

class Base1
{
public:
Base1(int Num)
{
cout<<"Base1"<<endl;
}
~Base1()
{
cout<<"~Base1"<<endl;
}
};

class Base2
{
public:
Base2(int Sur)
{
cout<<"Base2"<<endl;
}
~Base2()
{
cout<<"~Base2"<<endl;
}
};
class Derived: public Base1,public Base2
{
public:
Derived(int Num,int Sur)
:Base1(Num)
,Number1(Num)
,Base2(Sur)
,Number2(Sur)
{
cout<<"Derived"<<endl;
}
~Derived()
{
cout<<"~Derived"<<endl;
}
private:
Base1 Number1;
Base2 Number2;
};

void FunTest()
{
Derived d(1,2);
}
int main()
{
FunTest();
return 0;
}

3、菱形繼承


存在問題:菱形繼承存在二義性和數據冗余的問題

class Base//定義基類
{
public:
Base()
{
cout<<"Base"<<endl;
}
int a;
};
class Base1:public Base//定義派生類Base1
{
public://新增外部接口
int b;
};
class Base2:public Base//定義派生類Base2
{
public://新增外部接口
int c;
};
class Derived:public Base1,public Base2//定義派生類Derived
{
public://新增外部接口
void Fun()
{
cout<<"Derived"<<endl;
}
int S;
};

void FunTest()
{
Derived d;//創建派生類對象
d.Base1::a = 1;//使用直接基類
d.Base2::a = 2;
}

int main()
{
FunTest();
return 0;
}

八、虛繼承

虛繼承--解決菱形繼承的二義性和數據冗余的問題
1. 虛繼承解決了在菱形繼承體系里面子類對象包含多份父類對象的數據冗余&浪費空間的問題。
2. 虛繼承體系看起來好復雜,在實際應用我們通常不會定義如此復雜的繼承體系。一般不到萬不得已都不要定義菱形結構的虛繼承體系結構,因為使用虛繼承解決數據冗余問題也帶來了性能上的損耗。

class Base//定義基類
{
public:
Base()
{
cout<<"Base"<<endl;
}
int a;
};
class Base1:virtual public Base//定義虛派生類Base1
{
public://新增外部接口
Base1()
{
cout<<"Base1"<<endl;
}
int b;
};
class Base2: virtual public Base//定義虛派生類Base2
{
public://新增外部接口
Base2()
{
cout<<"Base2"<<endl;
}
int c;
};
class Derived:public Base1,public Base2//定義派生類Derived
{
public://新增外部接口
void Fun()
{
cout<<"Derived"<<endl;
}
int S;
};

void FunTest()
{
Derived d;//創建派生類對象
d.b;
}

int main()
{
FunTest();
return 0;
}
虛繼承不是很了解希望大神能給與指導,謝謝!!!




注意!

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