C++的繼承特性你了解嗎

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;