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文檔簡(jiǎn)介
第C++的繼承特性你了解嗎目錄導(dǎo)語(yǔ):繼承作用繼承的結(jié)果繼承方式子類構(gòu)造賦值兼容規(guī)則/向上轉(zhuǎn)換/內(nèi)存切片多繼承虛擬繼承總結(jié)
導(dǎo)語(yǔ):
C++是對(duì)C語(yǔ)言的優(yōu)化和改進(jìn),C++之所以優(yōu)秀的點(diǎn)在于它的特性:抽象、封裝、繼承和多態(tài)。
本章總結(jié)繼承的規(guī)則和特性,都是干貨,與讀者共同學(xué)習(xí)。
繼承作用
代碼的復(fù)用
子類繼承父類,可以理解為,將父類的代碼拷貝一份到子類中,達(dá)到子類可以調(diào)用父類方法的目的。
那為什么是可以理解而不是就是呢?
是因?yàn)橛袔讉€(gè)東西是不可以拷貝的,比如,父類的拷貝和析構(gòu)方法,友元和靜態(tài)成員。
友元關(guān)系是不能繼承的,必須各是各的。
靜態(tài)成員是在類外初始化的,從定義到程序運(yùn)行結(jié)束都一直存在,不是屬于某一個(gè)類的。所以也不能拷貝。
形成多態(tài)
繼承在代碼復(fù)用上的應(yīng)用是廣泛的,但在我看來(lái),繼承最大的作用在于可以形成多態(tài),當(dāng)發(fā)生一種行為時(shí),不同的對(duì)象去調(diào)用就是不同的狀態(tài)。
這在很大程度上體現(xiàn)了C++作為面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的設(shè)計(jì)性。
繼承的結(jié)果
上面說(shuō)到繼承相當(dāng)于將父類的代碼拷貝到子類中,達(dá)到可以使用子類對(duì)象可以調(diào)用父類方法的目的,而具體子類可以調(diào)用父類的哪些方法,還需要看它的繼承方式。
繼承方式
公有繼承
classstudent:publicPerson
公有繼承,父類的公有方法以公有的形式,私有以私有的形式,保護(hù)以保護(hù)的形式,拷貝給子類,私有成員/成員方法對(duì)子類是不可見(jiàn)的。也就是說(shuō)從對(duì)象角度:子類可以調(diào)用父類的公有方法和保護(hù)方法從方法角度:子類可以通過(guò)調(diào)用父類的公有方法/保護(hù)方法轉(zhuǎn)調(diào)用父類的私有方法。
保護(hù)繼承
classstudent:protectedPerson
保護(hù)繼承,父類的公有方法以保護(hù)的形式,私有以私有的形式,保護(hù)以保護(hù)的形式,拷貝給子類,繼承后,子類中父類的私有方法對(duì)子類不可見(jiàn)的。
從對(duì)象角度,可以調(diào)用父類保護(hù)方法。
從方法角度,可以通過(guò)調(diào)用父類保護(hù)方法轉(zhuǎn)調(diào)用父類私有方法。
私有繼承(默認(rèn)繼承)
classstudent:Person//什么都不給,默認(rèn)私有繼承
classstudent:privatePerson
私有繼承,父類的所有方法均以私有的形式拷貝給子類,所有的對(duì)子類都是不可見(jiàn)的。
從對(duì)象角度:不能調(diào)用父類的方法
從方法角度:也不能轉(zhuǎn)調(diào)用。
什么都不能用,那私有繼承有什么用?
它作用的場(chǎng)景就是,在當(dāng)前繼承體系或分支,終止父類再往下繼承下去。
子類構(gòu)造
根據(jù)繼承的拷貝性質(zhì),我們知道子類中有父類的成分,所以在構(gòu)造子類之前,需要先調(diào)用父類的構(gòu)造方法,再調(diào)用子類的構(gòu)造方法。
但要注意,這個(gè)構(gòu)造,只是構(gòu)造了一個(gè)對(duì)象(子類),不會(huì)構(gòu)造出來(lái)一個(gè)父類對(duì)象。
賦值兼容規(guī)則/向上轉(zhuǎn)換/內(nèi)存切片
繼承和多態(tài)體系中,深入理解了賦值兼容規(guī)則就很容易掌握了。
賦值兼容規(guī)則:
子類對(duì)象可以直接給父類對(duì)象賦值子類對(duì)象的地址可以直接給父類對(duì)象指針賦值子類對(duì)象可以直接初始化父類對(duì)象的引用
代碼:
intmain()
Dd;
Baseb;
b=d;//子類對(duì)象給父類對(duì)象賦值
Base*pb=//子類對(duì)象的地址給父類對(duì)象指針賦值
Baserb=d;//子類對(duì)象初始化父類對(duì)象的引用
return0;
總結(jié),都是子類給父類(所以是向上轉(zhuǎn)換),那么能不能父類給子類呢?
要理解這點(diǎn),一個(gè)內(nèi)存圖即可說(shuō)明一切!
很容易看出來(lái),子類比父類的類型多了一部分,但都是序列化的,子類自身成員之前的內(nèi)存空間與父類是完全一致的,所以子類是可以將地址、引用和對(duì)象轉(zhuǎn)給父類的。
但是要注意,使用父類接收之后,父類對(duì)象/指針/引用,只能觀察到父類擁有的,不能觀察到子類。
當(dāng)然,當(dāng)有朝一日我們需要對(duì)父類取地址,要取到整個(gè)子類地址的時(shí)候(向下轉(zhuǎn)換),C++11的reinterpret_cast強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)這種需求。
賦值兼容規(guī)則的應(yīng)用不在這幾行代碼,更在理解上,多態(tài)的形成就是建立在賦值兼容規(guī)則基礎(chǔ)上的。
多繼承
以上講解都是建立在單繼承上的。
一個(gè)子類有兩個(gè)或兩個(gè)以上直接父類時(shí),就稱這個(gè)繼承是多繼承。
多繼承需要記住的點(diǎn)就是:
構(gòu)造時(shí),按順序?qū)Ω割愡M(jìn)行構(gòu)造,若有虛擬繼承的父類,先構(gòu)造虛擬繼承的父類
菱形繼承的問(wèn)題和解決
多繼承是復(fù)雜的,效率不高的。主要體現(xiàn)在菱形繼承。一個(gè)圖快速了解菱形繼承:
菱形繼承的缺點(diǎn)在于,在效率的角度,它是數(shù)據(jù)冗余的;站在安全的角度,他是數(shù)據(jù)二義的。
虛擬繼承
虛擬繼承可以解決菱形繼承數(shù)據(jù)冗余和二義性的問(wèn)題,要注意的是,虛擬繼承不要在其他地方使用。
代碼:
classA
public:
int_a;
//classB:publicA
classB:virtualpublicA
public:
int_b;
//classC:publicA
classC:virtualpublicA
public:
int_c;
classD:publicB,publicC
public:
int_d;
intmain()
Dd;
d.B::_a=1;
d.C::_a=2;
d._b=3;
d._c=4;
d._d=5;
return0;
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