?

繼承

?

1、概念：

繼承(inheritance)機(jī)制是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)使代碼可以復(fù)用的最重要的手段，它允許程序員在保持原有類(lèi)特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加功能。這樣產(chǎn)生新的類(lèi)，稱(chēng)派生類(lèi)。繼承呈現(xiàn)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的層次結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程。

一個(gè)新類(lèi)從已有的類(lèi)中獲得其已有的特性稱(chēng)為繼承，被繼承的稱(chēng)為父類(lèi)（Base class）或基類(lèi)，新產(chǎn)生的類(lèi)稱(chēng)為派生類(lèi)或子類(lèi)。

?

?

2、訪(fǎng)問(wèn)限定符與繼承關(guān)系

?

類(lèi)的成員有三種訪(fǎng)問(wèn)限定符：public（公有）、protected（保護(hù)）、

private（私有）

?

繼承的方式：public（公有繼承）、protected（保護(hù)繼承）、

Private（私有繼承）

?

3、繼承的方式：

繼承權(quán)限規(guī)則表

繼承方式	基類(lèi)的public成員	基類(lèi)的protected成員	基類(lèi)的private成員	繼承引起的訪(fǎng)問(wèn)控制變化
Public	Public	Protected	不可見(jiàn)	基類(lèi)成員在派生類(lèi)中訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限不變
Protected	Protected	Protected	不可見(jiàn)	基類(lèi)的非私有成員成為子類(lèi)的保護(hù)成員
Private	Private	Private	不可見(jiàn)	基類(lèi)的所有成員成為子類(lèi)的私有成員

?

?

基類(lèi)：

class Base

{

public:

????? Base()

?????????? :pub(1)

?????????? ,pro(2)

?????????? ,pri(3)

????? {}

?

public:

????? int pub;

?

protected:

????? int pro;

?

private:

????? int pri;

?

};

?

（1）公有繼承：采用公有繼承時(shí)，基類(lèi)成員的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限在派生類(lèi)中不變

class Derived1:public Base

{

public:

?????? Derived1()

????????????? :d_pub(4)

????????????? ,d_pro(5)

????????????? ,d_pri(6)

?????? {}

?????? void SetData()

?????? {

????????????? pub = 0;

????????????? pro = 0;

????????????? pri = 0;?? //子類(lèi)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的私有成員

?????? }

?

public:

?????? int d_pub;

protected:

?????? int d_pro;

private:

?????? int d_pri;

};

?

void FunTest()

{

?????? Base b;

?????? b.pub = 1;

?????? b.pro = 2;???

?????? b.pri = 3;???? ?? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? Derived1 d1;

?????? d1.pub = 1;

?????? d1.pro = 2;

?????? d1.pri = 3;?? //子類(lèi)對(duì)象無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? d1.d_pub = 4;

?????? d1.d_pro = 4;

?????? d1.d_pri = 4;???? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

}

?

（2）保護(hù)繼承：基類(lèi)的公有、保護(hù)成員成為派生類(lèi)的保護(hù)成員。

?

class Derived2:protected Base

{

public:

?????? Derived2()

????????????? :d_pub(4)

????????????? ,d_pro(5)

????????????? ,d_pri(6)

?????? {}

?????? void SetData()

?????? {

????????????? pub = 0;? //成為子類(lèi)的保護(hù)成員

????????????? pro = 0;

????????????? pri = 0;?? //子類(lèi)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的私有成員

?????? }

?

public:

?????? int d_pub;

protected:

?????? int d_pro;

private:

?????? int d_pri;

};

?

void FunTest()

{

?????? Base b;

?????? b.pub = 1;

?????? b.pro = 2;???

?????? b.pri = 3;???? ?? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? Derived2 d2;

?????? d2.pub = 1; ? //成為子類(lèi)的保護(hù)成員，無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)

?????? d2.pro = 2;

?????? d2.pri = 3;? //子類(lèi)對(duì)象無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? d2.d_pub = 4;

?????? d2.d_pro = 4;

?????? d2.d_pri = 4;???? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

}

（3）私有繼承

class Derived3:private Base

{

public:

?????? Derived3()

????????????? :d_pub(4)

????????????? ,d_pro(5)

????????????? ,d_pri(6)

?????? {}

?????? void SetData()

?????? {

????????????? pub = 0;? //成為子類(lèi)的私有成員

????????????? pro = 0;

????????????? pri = 0;?? //子類(lèi)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的私有成員

?????? }

?

public:

?????? int d_pub;

protected:

?????? int d_pro;

private:

?????? int d_pri;

};

?

void FunTest()

{

?????? Base b;

?????? b.pub = 1;

?????? b.pro = 2;???

?????? b.pri = 3;???? ?? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? Derived3 d3;

?????? d3.pub = 1; ? //成為子類(lèi)的私有成員，無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)

?????? d3.pro = 2;

?????? d3.pri = 3;?? //子類(lèi)對(duì)象無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的保護(hù)、私有成員

?

?????? d3.d_pub = 4;

?????? d3.d_pro = 4;

?????? d3.d_pri = 4;???? //類(lèi)外無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的保護(hù)、私有成員

}

?

?

?

2、?總結(jié)：

?

（1）??????類(lèi)的保護(hù)成員和私有成員在類(lèi)外部都不可訪(fǎng)問(wèn)，基類(lèi)的私有成員在派生類(lèi)都不可訪(fǎng)問(wèn)。

?

?

（2）???public繼承是一個(gè)接口繼承，保持is-a原則，每個(gè)父類(lèi)可用的成員對(duì)子類(lèi)也可用，因?yàn)槊總€(gè)子類(lèi)對(duì)象也都是一個(gè)父類(lèi)對(duì)象。

?

例如：有一個(gè)Horse類(lèi)可以保存關(guān)于馬的所有信息，身高體重等等，那么我們就可以從Horse類(lèi)中派生出白馬類(lèi)，白馬類(lèi)包含所有Horse類(lèi)的成員，在白馬類(lèi)中可以新增關(guān)于白馬的成員，這個(gè)成員通常不用于Horse類(lèi)。

?????????? class Horse

{

public:

??? int Tall;

??? int Weight;

};

classWhiteHorse:public Horse

{

public:

??? int Color;

};

WhiteHorse是Horse的一個(gè)子類(lèi)，包括了Horse類(lèi)的所有成員，is_a是一種關(guān)系

?

?

（3）???protetced/private繼承是一個(gè)實(shí)現(xiàn)繼承，基類(lèi)的部分成員并非完全成為子類(lèi)接口的一部分，是 has-a 的關(guān)系原則，所以非特殊情況下不會(huì)使用這兩種繼承關(guān)系，在絕大多數(shù)的場(chǎng)景下使用的都是公有繼承。

?

實(shí)現(xiàn)繼承的主要目標(biāo)是代碼重用，我們發(fā)現(xiàn)類(lèi)B和類(lèi)C存在同樣的代碼，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)類(lèi) A，用于存放通用的代碼，基于這種思路的繼承稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)繼承。?

基類(lèi)的成員在派生類(lèi)中是私有的，基類(lèi)方法將不會(huì)成為派生對(duì)象公有接口的一部分，但可以在派生類(lèi)的成員函數(shù)中使用它們，基類(lèi)方法將不會(huì)成為派生對(duì)象公有接口的一部分，但可以在派生類(lèi)的成員函數(shù)中使用它們。

?

?class Banana

{..};

class Lauch

{

private:

classBanana; ......

};

?

（4）???基類(lèi)的 private 成員在派生類(lèi)中是不能被訪(fǎng)問(wèn)的，如果基類(lèi)成員不想在類(lèi)外直接被訪(fǎng)問(wèn)，但需要在派生類(lèi)中能訪(fǎng)問(wèn)，就定義為 protected 。可以看出保護(hù)成員限定符是因繼承才出現(xiàn)的。

?

（5）???使用關(guān)鍵字class時(shí)默認(rèn)的繼承方式是private，使用struct時(shí)默認(rèn)的繼承方式是public，不過(guò)最好顯示的寫(xiě)出繼承方式。

?

3、?派生類(lèi)的默認(rèn)成員函數(shù)

在繼承關(guān)系里面，在派生類(lèi)中如果沒(méi)有顯示定義這六個(gè)成員函數(shù)，編譯系統(tǒng)則會(huì)默認(rèn)合成這六個(gè)默認(rèn)

的成員函數(shù)。

?

（1）???構(gòu)造函數(shù)調(diào)用順序：

進(jìn)入子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)——>調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)——>執(zhí)行子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)

說(shuō)明：

1）、基類(lèi)沒(méi)有缺省構(gòu)造函數(shù)，派生類(lèi)必須要在初始化列表中顯式給出基類(lèi)名和參數(shù)列表。

2）、基類(lèi)沒(méi)有定義構(gòu)造函數(shù)，則派生類(lèi)也可以不用定義，全部使用缺省構(gòu)造函數(shù)。

3）、基類(lèi)定義了帶有形參表構(gòu)造函數(shù)，派生類(lèi)就一定定義構(gòu)造函數(shù)

?

（2）??????析構(gòu)函數(shù)調(diào)用順序：

派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)——>派生類(lèi)包含成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)——>基類(lèi)析構(gòu)函數(shù)

class Base

{

public:

?????? Base()

?????? {

????????????? ?cout<<"Base()"<<endl;

?????? }

?????? Base(int b, int r, int i)

????????????? :pub(1)

????????????? ,pro(2)

????????????? ,pri(3)

?????? {

????????????? cout<<"Base(int , int , int)"<<endl;

?????? }

?????? ~Base()

?????? {

????????????? cout<<"~Base()"<<endl;

?????? }

public:

?????? int pub;

protected:

?????? int pro;

private:

?????? int pri;

};

class Derived3:public Base

{

public:

?????? Derived3()

?????? {

????????????? ??cout<<"Derived3()"<<endl;

?????? }

?????? Derived3(int d1, int d2, int d3)

????????????? :Base(d1, d2, d3)

?????? {

????????????? d_pub = d1;

????????????? cout<<"Derived3()???----"<<"d_pub="<<d_pub<<endl;

?????? }

?????? ~ Derived3()

?????? {

????????????? cout<<"~Derived3()"<<endl;

?????? }

public:

?????? int d_pub;

protected:

?????? int d_pro;

private:

?????? int d_pri;

};

void FunTest()

{

?????? Derived3 d0;

?????? Derived3 d3(1, 2, 3);

}

?

?

?

4、即成體系中的作用域：

（1）在繼承體系中基類(lèi)和派生類(lèi)是兩個(gè)不同作用域。

（2） 子類(lèi)和父類(lèi)中有同名成員，子類(lèi)成員將屏蔽父類(lèi)對(duì)成員的直接訪(fǎng)問(wèn)。（在子類(lèi)成員函數(shù)中，可以使用 基類(lèi)::基類(lèi)成員 訪(fǎng)問(wèn)）--隱藏 --重定義

（3） 注意在實(shí)際中在繼承體系里面最好不要定義同名的成員

?

5、繼承與轉(zhuǎn)換--賦值兼容規(guī)則：（public繼承）

（1）子類(lèi)對(duì)象可以賦值給父類(lèi)對(duì)象（切割/切片）

（2）父類(lèi)對(duì)象不能賦值給子類(lèi)對(duì)象

（3）父類(lèi)的指針/引用可以指向子類(lèi)對(duì)象

（4）子類(lèi)的指針/引用不能指向父類(lèi)對(duì)象（可以通過(guò)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換完成）

class Base

{

public:

?????? Base()

?????? {

????????????? ?cout<<"Base()"<<endl;

?????? }

?????? Base(int b, int r, int i)

????????????? :pub(1)

????????????? ,pro(2)

????????????? ,pri(3)

?????? { cout<<"Base(int , int , int)"<<endl; }

?????? ~Base()

?????? {cout<<"~Base()"<<endl;}

?

public:

?????? int pub;

?

protected:

?????? int pro;

?

private:

?????? int pri;

};

class Derived:public Base

{

public:

?????? Derived()

?????? { cout<<"Derived3()"<<endl; }

?????? Derived(int d1, int d2, int d3)

????????????? :Base(d1, d2, d3)

?????? {

????????????? d_pub = d1;

????????????? cout<<"Derived()"<<endl;

?????? }

?????? ~ Derived()

?????? { cout<<"~Derived()"<<endl; }

public:

?????? int d_pub;

protected:

?????? int d_pro;

private:

?????? int d_pri;

};

?

void FunTest()

{

?????? Base b0;

?????? Base b1(1, 2, 3);

?????? Base* pBase;

??????

?

?????? Derived d0;

?????? Derived d1(4, 5, 6);

?????? ?Derived* pDerived;

?

?????? b0 = d0;?//子類(lèi)對(duì)象可以賦值給父類(lèi)對(duì)象

?????? b1 = d1;

?

?????? d0 = bo; //? 父類(lèi)對(duì)象不能賦值給子類(lèi)對(duì)象

?????? d1 = b1;

?

?????? pBase = &d0;???? //父類(lèi)的指針/引用可以指向子類(lèi)對(duì)象

?????? pBase = &d1;

?

?????? Base& _b0 = d0;

?????? Base& _b1 = d1; //父類(lèi)的指針/引用可以指向子類(lèi)對(duì)象

?

?????? pDerived = &b0;

?????? Derived& = b1;//子類(lèi)的指針/引用不能指向父類(lèi)對(duì)象

?

?????? pDerived = (Derived *)&b1;?????? //可以使用的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換使子類(lèi)的指針/引用指向父類(lèi)對(duì)象

?

}

?

6、友元與繼承

友元關(guān)系不能繼承，也就是說(shuō)基類(lèi)友元不能訪(fǎng)問(wèn)子類(lèi)私有和保護(hù)成員。

class Base

{

public:

?????? Base()

?????? {

????????????? pub = 10;

????????????? pro = 10;

????????????? pri = 10;

????????????? ?cout<<"Base()"<<endl;

?????? }

?????? ~Base()

?????? {

????????????? cout<<"~Base()"<<endl;

?????? }

public:

?????? int pub;

protected:

?????? int pro;

private:

?????? int pri;

?friend void?????? show();

};

class Derived:public Base

{

public:

?????? Derived()

?????? {

????????????? d_pri= 10 ;

????????????? cout<<"Derived3()"<<endl;

?????? }

private:

?????? int d_pri;

};

void?????? show()

{

?????? Base b;

?????? cout<<b.pri<<endl; //友元函數(shù)可以訪(fǎng)問(wèn)基類(lèi)的私有成員

?????? Derived d;

?????? cout<<d.d_pri<<endl;?? //友元函數(shù)不能繼承，基類(lèi)的友元函數(shù)不可以訪(fǎng)問(wèn)子類(lèi)的私有成員

}

?

7、繼承的類(lèi)型

（1）單繼承：

class A

{

public:

?????? int data1;

} ;

class B? :public A

{

public:

?????? int data2;

} ;

（2）多繼承：

class A

{

public:

?????? int data1;

} ;

class B?

{

public:

?????? int data2;

}? ;

?class C :public A ,public B

{

public:

?????? int data3;

} ;

?

?

（3）???菱形繼承：

??????? class A

{

public:

?????? int data1;

} ;

class B: public A??????

{

public:

?????? int data2;

}? ;

?class C:public A

{

public:

?????? int data3;

} ;

class D:public B,public C

{

public:

?????? int data4;

} ;

?

?

?

?

?

D類(lèi)的對(duì)象中存在兩份A對(duì)象成員，菱形繼承存在二義性和數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題

?

?

8、虛繼承--解決菱形繼承的二義性和數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題

?

?

?

class A

{

public:

??? int data1;

?

} ;

?

class B: virtual public A??

{

public:

??? int data2;

}? ;

?class C: virtual public A

{

public:

??? int data3;

} ;

?

?class D:public B,public C

{

public:

??? int data4;

} ;

?

?void FunTest()

?{

??? ?D d;

??? ?d.data1 = 1;

??? ?d.data2 = 2;

??? ?d.data3?= 3;

??? ?d.data4?= 4;

??? ?cout<<sizeof(B)<<endl;//12

??? ?cout<<sizeof(D)<<endl;//24

//0x0098F73C?000ecc88 00000002 000ecc94 00000003 00000004 00000001 ??? ?

?

?}

?

（1）虛繼承解決了在菱形繼承體系里面子類(lèi)對(duì)象包含多份父類(lèi)對(duì)象的數(shù)據(jù)冗余&浪費(fèi)空間的問(wèn)題。

（2）虛繼承體系看起來(lái)好復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用我們通常不會(huì)定義如此復(fù)雜的繼承體系。一般不到萬(wàn)不得已都不要定義菱形結(jié)構(gòu)的虛繼承體系結(jié)構(gòu)，

因?yàn)槭褂锰摾^承解決數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題也帶來(lái)了性能上的損耗。

?就寫(xiě)到這了，有什么不對(duì)的大家指正哈！！！

?

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 继承解析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。