【C++】继承关系总结

浅浅的花香味﹌ 2022-07-15 07:55 180阅读 0赞

C++之继承关系总结

>  C++是面向对象编程，而其主要目的之一便是提供可重用代码，从而提高编程效率。而C++提供了很好便于扩展和修改类的方法 类继承。继承，能够从已有的类派生出新的类，而派生类继承了原有类（基类）的特征，包括方法。恩… 就像孩子继承父亲的基因 虽然长得很像但也不是一模一样。
> 
>   
> 
> 
> 定义格式：
> 
>   
> 
> 
> ![SouthEast][]
> 
>  而其中的继承类型也和访问权限有着密切关系
> 
>   
> 
> 
> ![SouthEast 1][]  
> 
> 
>     class Base
>     {
>     public:
>     	Base()
>     	{
>     		cout << "Base()" << endl;
>     	}
>     	~Base()
>     	{
>     		cout << "~Base()" << endl;
>     	}
>     
>     
>     public:
>     	int a;
>     protected:
>     	int b;
>     private:
>     	int c;
>     
>     };
>     
>     class Derived :public Base
>     {
>     public:
>     	Derived()
>     	{
>     		cout << "Derived()" << endl;
>     	}
>     	~Derived()
>     	{
>     		cout << "~Derived()" << endl;
>     	}
>     
>     	void Funtest()
>     	{
>     		a = 10;
>     		b = 20;
>     		//c = 30;
>     	}
>     };
> 
>   
> 
> 
> 注意：
> 
>   
> 
> 
> 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。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。
> 
>  2. public继承是一个接口继承，保持**is-a**原则，每个父类可用的成员对子类也可用，因为每个子类 对象也都是一个父类对象。
> 
> （PS：**is-a** 关系即派生类对象也是一个基类对象，可以对基类对象执行的任何操作，也可以对派生类对象执行）
> 
>  3. protetced/private继承是一个实现继承，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，所以非特殊情况下不会使用这两种继承关系，在绝大多数的场景下使用的 都是公有继承。私有继承以为这is-implemented-in-terms-of(是根据……实现的)。通常比 组合(composition)更低级，但当一个派生类需要访问基类保护成员或需要重定义基类的虚函 数时它就是合理的。
> 
>  4. 不管是哪种继承方式，在派生类内部都可以访问基类的公有成员和保护成员，基类的私有成员存 在但是在子类中不可见（不能访问）。
> 
>  5. 使用关键字class时默认的继承方式是private，使用struct时默认的继承方式是public，不过最 好显示的写出继承方式。
> 
>  6. 在实际运用中一般使用都是public继承，极少场景下才会使用protetced/private继承
> 
>   
> 
> 
>   
> 默认成员函数：
> 
>  在继承关系里面，在派生类中如果没有显示定义这六个成员函数，编译系统则会默认合成这六个默认的成员函数  
> 
> 
>   
> 
> 
> 构造函数调用顺序：
> 
> ![SouthEast 2][]
> 
> 1.首先调用派生类构造函数，通过函数参数列表调用跳转到基类构造函数。
> 
> 2.基类构造函数调用结束返回继续执行派生类构造函数
> 
> 3.调用派生类中对象的构造函数
> 
> 注意：
> 
> 1、基类没有缺省构造函数，派生类必须要在初始化列表中显式给出基类名和参数列表
> 
> 2、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、基类定义了带有形参表构造函数，派生类就一定定义构造函数。
> 
>   
> 
> 
> 析构函数：
> 
> ![Center][]
> 
>     class Test1
>     {
>     public:
>     	Test1(int data)
>     	{ 
>     		cout << "Test1()" << endl; 
>     	}    
>     	~Test1()
>     	{ 
>     		cout << "~Test1()" << endl; 
>     	}
>     };
>     class Test2 
>     { 
>     public:    
>     	Test2(int data)
>     	{
>     		cout << "Test2()" << endl; 
>     	}    
>     	~Test2()
>     	{
>     		cout << "~Test2()" << endl;
>     	} 
>     };
>     class Base1 
>     {
>     public:    
>     	Base1(int data) : _data(data)    
>     	{
>     		cout << "Base1()" << endl; 
>     	}
>     	~Base1()
>     	{
>     		cout << "~Base1()" << endl;
>     	} 
>     protected:   
>     	int _data;
>     };
>     class Base2 
>     {
>     public:    
>     	Base2(int data) : _data2(data)    
>     	{ 
>     		cout << "Base2()" << endl; 
>     	} 
>     	~Base2()
>     	{ 
>     		cout << "~Base2()" << endl; 
>     	} protected:    
>     		int _data2;
>     };
>     class Derive 
>     	: public Base1, public Base2 
>     {
>     public:    
>     	//Derive(): Base1(0), Base2(1),t1(3), t2(4)    
>     	//Derive(): Base2(0), Base1(1),t2(3), t1(4)   
>     	//Derive(): t1(3), t2(4), Base1(0), Base2(1)   
>     	Derive()
>     		:t2 (3), t1 (4), Base2 (0), Base1(1 )
>     	{
>     		cout << "Derive()" << endl; 
>     	}
>     	~Derive()
>     	{ 
>     		cout << "~Derive()" << endl; 
>     	} 
>     protected:    
>     	Test1 t1;    Test2 t2;
>     };
> 
>   
> 成员变量在继承中的作用域：
> 
> 1. 在继承体系中基类和派生类是两个不同作用域。
> 
>  2. 子类和父类中有同名成员，子类成员将屏蔽父类对成员的直接访问。（在子类成员函数中，可以 使用 基类::基类成员 访问）--隐藏 --重定义 
> 
> 3. 注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员。   
> 
> 
>     class Person
>     {
>     public:
>     	Person(const char * name = "", int id = 0)
>     		: _name(name), _num(id)
>     	{}
>     protected:
>     	string _name;          // 姓名     int _num;              // 身份证号 };
>     };
>     			
>     class Student : public Person 
>     {
>     public:     
>     	Student(const char * name, int id, int stuNum) 
>     		: Person(name, id), _num(stuNum)    
>     	{}
>     						
>     	void DisplayNum()    
>     	{ 
>     		cout << " 身份证号： " << Person::_num << endl;
>     		cout << " 学号" << _num << endl; 
>     	} 
>     protected:     
>     	int _num;              // 学号 
>     };
> 
>   
> 赋值兼容规则--public继承
> 
> 1. 子类对象可以赋值给父类对象（切割/切片） 
> 
> 2. 父类对象不能赋值给子类对象 
> 
> 3. 父类的指针/引用可以指向子类对象 
> 
> 4. 子类的指针/引用不能指向父类对象（可以通过强制类型转换完成）  
> 
> 
>   
> 
> 
> 友元与继承：
> 
> 友元关系不能继承，也就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员。  
> 
> 
>   
> 
> 
> 继承中的关键字static
> 
> 基类定义了static成员，则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子类，都只有 一个static成员实例。  
> 
> 
>   
> 
> 
> 多样的继承：
> 
> 单继承：一个子类只有一个直接父类
> 
> ![Center 1][]  
> 
> 
> 多继承：一个子类有两个或以上直接父类
> 
> ![SouthEast 3][]
> 
> 菱形继承：
> 
> ![SouthEast 4][]  
> 
> 
>   
> 
> 
> ![SouthEast 5][]  
> 
> 
>   
> 
> 
> 虚继承--解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题
> 
> 1. 虚继承解决了在菱形继承体系里面子类对象包含多份父类对象的数据冗余&浪费空间的问题。 
> 
> 2. 虚继承体系看起来好复杂，在实际应用我们通常不会定义如此复杂的继承体系。一般不到万不得 已都不要定义菱形结构的虚继承体系结构，因为使用虚继承解决数据冗余问题也带来了性能上的 损耗
> 
>   
> 
> 
> ![SouthEast 6][]  
> 
> 
>   
> 
> 
>     class A//基类 
>     {
>     public:
>     	A()
>     	{
>     		cout << "A" << endl;
>     	}
>     	int a;
>     };
>     class B :virtual public A//定义虚派生类B 
>     {
>     public://新增外部接口  
>     	B()
>     	{
>     		cout << "B" << endl;
>     	}
>     	int b;
>     };
>     class C : virtual public A//定义虚派生类C 
>     {
>     public://新增外部接口  
>     	C()
>     	{
>     		cout << "C" << endl;
>     	}
>     	int c;
>     };
>     class D :public B, public C//定义派生类D
>     {
>     public://新增外部接口  
>     	void Fun()
>     	{
>     		cout << "D" << endl;
>     	}
>     	int S;
>     };
> 
>   
>   
> 
> 
>   
>

[SouthEast]: /images/20220715/2b8d85260967405e899e5fde5ff34e6d.png
[SouthEast 1]: /images/20220715/07835fcb3b98415883a20c2708524b5f.png
[SouthEast 2]: /images/20220715/851a26dc27a4477eac0b630202a16339.png
[Center]: /images/20220715/49d60ff178fc4bf8a9dbdc2ac6147d2c.png
[Center 1]: /images/20220715/21070dbeed5c44db979d74dc4606d257.png
[SouthEast 3]: /images/20220715/00ac1305ea9f40fca5ed6bf8164c4511.png
[SouthEast 4]: /images/20220715/a5c3381c121d423ba17bc748b60148ef.png
[SouthEast 5]: /images/20220715/57f2f6b94ea74729bff75854f6602675.png
[SouthEast 6]: /images/20220715/10cad88b839a4ab7a9bad9be4b8361e2.png