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C++类继承和指针引用

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一、继承和paisheng

1、继承和派生的基础概念

继承指从现有类获得其特性,派生指从已有类产生新的类。原有的类称为基类或父类,新生的类称为子类或派生类。当子类只有一个父类时称为单继承,当子类含有多个父类时称为多继承。如果基类A直接参与了派生类B的派生过程,那么A类称为直接基类;基类的基类称为间接基类。

2、如何定义子类

定义子类时,需要指明其父类,及对父类的继承方式(publicprivateprotect):

class 子类名: 继承方式 父类1, 继承方式 父类2{}
子类不仅继承父类的全部成员,还要定义新的数据成员和函数成员,新增的成员称为子类成员(或称为派生类成员)。

3、吸收和改造父类成员、添加新成员

在子类继承父类的过程中,有下面个要点:

下面定义的Animal类,作为Duck类的父类,具体定义如下:

class Animal {
public:
    Animal(int age_) { age = age_; printf("Init Animal \n"); }
    void eat() { printf("Animal eating! \n"); }
    void run() { printf("Duck Running! \n"); }
private:
    int age=0;
};

class Duck:public Animal {
public:
    /// 子类需要完成父类的初始化任务
    /// Duck类会调用Animal类的初始化函数
    Duck(int age_) :Animal(age_) { printf("init Duck! \n"); };
    void eat() { printf("Duck eating! \n"); }
};

上述代码中,对应三个过程如下:

(1)吸收:Duck类继承了Animal类除去构造和析构函数外的所有成员,所以Duck类对象可以使用Animal类的run()函数:

duck.run();

(2)改造:Duck类定义了和父类同名同返回类型同参数的eat()函数,属于函数的覆盖(如果返回类型和参数表不同属于重载),直接使用函数名访问的是Duck类的eat()函数,称为同名隐藏:

duck.eat();

(3)添加:添加普通函数成员和数据成员的语法与一般类添加成员时相同,难点在于构造函数和析构函数,因为子类涉及到父类的构造函数和析构函数。

二、指针引用

1、指针和引用的异同

C++中,指针和引用并存,二者似乎有很多相同点,但是又不完全相同。有些情况下指针能做到的,引用也能做到,那么什么场合下适合使用指针,又是什么场合下适合使用引用呢?下面不是根据二者在性质上的差异进行分类,而是直接从使用的角度进行归类。

首先分析二者的相同点:指针和引用在作为函数参数传递时,都不是传递的值,可以认为二者传递的都是地址,也就是说二者都能有效减少输出传递过程的内存开销。

其次是二者的不同点:引用必须在声明的同时进行初始化,指向一个存在的对象。而指针并不要求必须进行初始化,同时指针还可以被定义为空指针,即不指向任何对象。另一点的显著不同是,引用一旦指向某个对象就不能再去指向别的对象,而指针可以更换其指向的对象。

根据上述的相同点和不同点可以看出,引用更像是一个常量指针。因此,引用能实现的功能指针都能实现。C++并不是为了兼容C才使用引用这个概念,那么引用必然有它的优越之处。按照郑莉老师书中所介绍的,“函数参数双向传递和避免使用指针的算术运算”运算时,引用具有安全处理数据的效果,此时使用指针会增加代码的复杂度。(个人认为:引用的作用依旧不是明显,反而会造成不同程序员的代码可读性差,可能是自己还没有真正掌握引用的强大之处)。

指针和引用还有很多需要进行讨论的地方,根据二者的语法与定义都可以很自然的推理出来,比如new申请的内存首地址只能赋值给指针,等等。

2、指针的安全隐患

指针虽然强大,但是这种针对地址的操作对程序员的水平要求也比较高,因而存在着很多的安全隐患。比如,使用指针处理数组时和可能出现越界问题,如果没有下标检查就会造成难以预料的影响。

当然,指针的安全隐患问题还有很多,但是自己目前仅仅理解了一点,等以后理解的更加深入再进行记录。

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