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C++中的继承问题(继承基本概念、菱形虚拟继承的对象模型)

安河桥畔 人气:0

一、继承的概念与定义格式

概念及定义格式

继承机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要手段,它允许程序员在保留原有类特性的基础上进行扩展,增加功能,这样产生的类,称为派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程。继承是类设计层次的复用

个人理解:父类实际上是抽取类的共性,将其它类都有的属性和方法进行提取,再定义其它类时只需要继承父类,并写出该类独有的属性即可

以Person类为父类,Student类为学生类举例:

父类

子类

这里Student类继承了Person类,学生中就包含Person类中的name和age两个属性,只需要再写出Student类独有的num属性即可。

访问限定符与继承权限

一句话总结上面的表格:继承权限决定了子类能继承的父类的最高权限。即public继承不会改变类成员的访问权限;protected继承方式会改变原来访问权限为public的成员;private继承方式会影响原来访问权限为public和protected的成员。

另外还有几点要注意:

父类的private成员被子类继承了,但是子类不能访问父类的private成员,通过查看子类的大小可以得知,子类中包含继承自父类的私有成员变量。

在子类中访问父类私有成员会报错:

查看子类大小:

ps: class和struct的区别

二、赋值兼容规则

这里的复制兼容规则是在public继承的前提下:

仍以 Person类和Student类举例:

Person类:

lass Person
{
protected:
	string _name;
	int _age ;
};

Student类继承Person类:

class Student :public Person
{
protected:
	int _num = 1;
};

分别验证赋值、指针和引用:

原理如图:

指针和引用原理与上图相同,父类的指针可以指向子类中继承自父类的部分;但是子类的指针如果指向父类,访问_name和_age时不会有问题,访问到_num时就会超出父类对象的范围,越界访问,所以编译器禁止了子类指针指向父类对象。

三、继承中的作用域

Person类:

class Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "Person name:" << _name << endl;
		cout << "Person age" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "ZS";
	int _age = 17;
};

Student类继承Person类:

class Student :public Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "Student name:" << _name << endl;
		cout << "Student age:" << _age << endl;
		cout << "Student num:" << _num << endl;
	}
protected:
	string _name = "LS";
	int _age = 18;
	int _num = 2;
};

验证结果:

当不加作用域限定符时,子类对象会优先访问自己的成员变量和成员函数。

对程序稍作修改:

这里两个Print函数的参数不同,看起来像“重载”,但是实际上是同名隐藏,子类中对父类的Print函数进行了重定义。

四、子类的默认成员函数

构造函数

父类 没有显式定义构造函数 或者父类有 全缺省的构造函数 或者 无参的构造函数 ,子类可以不定义构造函数。

即下面三种情况,子类都可以不显式地给出构造函数:

但是如果父类显式定义了构造函数,且不是无参或者全缺省的,子类必须显式定义构造函数,并在初始化列表显式调用父类的构造函数,因为如果不显式定义,编译器会自动调用父类默认拷贝构造函数,而父类没有默认的构造函数,便会报错:

正确的写法:

这里的name是传递给Person类构造函数的实参,即:用name给Student对象中继承的_name赋值。

构造一个Student类的对象分两步:

拷贝构造函数

子类的拷贝构造函数必须在初始化列表中显式调用父类的拷贝构造函数

父类没有定义拷贝构造函数,子类可以定义也可以不定义;父类如果定义了拷贝构造函数,子类一般要定义,并且要在初始化列表中调用父类的拷贝构造函数完成从父类继承的成员的拷贝初始化,否则会报错:

正确写法:

此处s是传递给拷贝构造函数的参数。

赋值运算符重载

子类的赋值运算符重载函数必须调用父类的赋值运算符重载完成对父类的赋值。

父类的赋值运算符重载:

子类:

析构函数

子类析构函数会在被调用完后自动调用父类的析构函数完成清理父类成员,所以清理顺序是:先清理子类,再清理父类

构造和析构函数调用顺序

构造子类对象时,先调用父类的构造函数,再调用子类的构造函数,清理对象时,先调用子类的析构函数,再调用父类的析构函数

如图:

因为构造子类对象时会在初始化列表中调用父类的构造函数,执行完之后才会执行子类的构造函数的函数体,所以父类的构造会先于子类的构造执行。

五、继承与友元、静态成员

友元关系

友元关系不能继承

tips:王叔是你父亲的好朋友,但是不一定是你的好朋友,王叔的财产不会 给你继承

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