1.繼承的概念

繼承，是面向對象的三大特性之一。繼承可以理解成是類級別的一個復用，它允許我們在原有類的基礎上進行擴展，增加新的功能。

當創(chuàng)建一個類時，我們可以繼承一個已有類的成員和方法，并且在原有的基礎上進行提升，這個被繼承的類叫做基類，而這個繼承后新建的類叫做派生類。

用法如下：

class [派生類名] : [繼承類型] [基類名]

例如：

class Person
{
public:
	string _name;
	int _age;
};
class Student : public Person
{
protected:
	string _stuNum;
};

這里的派生類Student就復用了Person的方法和成員，并在此基礎上擴展補充。

2.繼承方式

繼承的方式和類的訪問限定符一樣，分為public(公有繼承)，private(私有繼承)， protected(保護繼承)三種。

不同的繼承方式，在派生類中繼承下來的基類成員的訪問權限也不一樣。

基類的其他成員在子類的訪問方式 = Min(成員在基類的訪問限定符，繼承方式)

備注：

1.在實際運用中一般使用都是public繼承，幾乎很少使用protetced/private繼承，也不提倡使用protetced/private繼承，因為protetced/private繼承下來的成員都只能 在派生類的類里面使用，實際中擴展維護性不強。

2.使用關鍵字class時默認的繼承方式是private，使用struct時默認的繼承方式是public，不過最好顯示的寫出繼承方式。

3.基類與派生類的賦值轉換

派生類可以賦值給基類的對象、指針或者引用，這樣的賦值也叫做對象切割。

例如上面的Person類和Student類

這種賦值只能是派生類賦給基類（但需要割掉多出來的成員例如_ stuID），而基類對象不能賦給派生類。

基類的指針可以強制類型轉換賦值給派生類的指針， 如:

int main()
{
	Person p1;
	Student s1;
	Person* hPtr1 = &s1;//指向派生類對象
	Person* hPtr2 = &p1;//指向基類對象
	Student* pPtr = (Student*)hPtr1;//沒問題
	Student* pPtr = (Student*)hPtr2;//有時候沒有問題，但是會存在越界風險
	return 0;
}

小結：

1.派生類可以賦值給基類的對象、指針或者引用

2.基類對象不能賦值給派生類對象

3.基類的指針可以通過強制類型轉換賦值給派生類的指針。**??但是必須是基類的指針是指向派生類對象時才是安全的，否則會存在越界的風險。**這里基類如果是多態(tài)類型，可以使用RTT的dynamic_cast來進行識別后進行安全轉換。

4.作用域與隱藏

??隱藏：隱藏，也叫做重定義，當基類和派生類中出現(xiàn)重名的成員時，派生類就會將基類的同名成員給隱藏起來，然后使用自己的。（但是隱藏并不意味著就無法訪問，可以通過指明基類作用域來顯式訪問隱藏成員。)

class Person
{
public:
	void f(int age)
	{
		cout << "姓名" << _name << endl;
		cout << "年齡" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name;
	int _age;
};
class Student : public Person
{
public:
	void f()
	{
		Person::f(32);//需顯式調用f函數(shù)
		cout << "學號" << _stuNum << endl;
	}
private:
	string _stuNum;
};

例如這里的f( ）就構成了隱藏

同時，這里還有個需要注意的問題，在基類與派生類中，同名的方法并不能構成重載，因為處于不同的作用域中。而只要滿足方法名相同，就會構成隱藏。

5.派生類的默認成員函數(shù)

在每一個類中，都會有6個默認的成員函數(shù)，這些函數(shù)即使我們自己不去實現(xiàn)，編譯器也會幫我們實現(xiàn)。

??這里有兩點需要注意（筆試題?？迹?/p>

1.構造函數(shù)，拷貝構造，operator=三種情況，都要調用父類對應的構造函數(shù)/拷貝構造/operator=進行對父類的成員變量的初始化，并且倘若父類沒有默認的構造函數(shù)的時候（比如父類寫了帶參的構造函數(shù)），我們就要顯式調用（Person（參數(shù)…）,Person::operator=(參數(shù)…)）

??構造函數(shù)顯示調用

派生類的構造函數(shù)必須調用基類的構造函數(shù)初始化基類的那一部分成員。如果基類沒有默認的構造函 數(shù)，則必須在派生類構造函數(shù)的初始化列表階段顯示調用。

Student()
    	:People()
	{
		cout << "Student()" << endl;
	}

??拷貝構造顯示調用

建議拷貝構造都用顯示調用，不然免不了出現(xiàn)子類拷貝構造當中調用了父類的構造函數(shù)的情況(因為拷貝構造也是構造，在初始化列表處，對于子類而言，父類相當于一個自定義類型對象，子類會調用父類的構造函數(shù)對父類的資源進行初始化。)

Student(const Student& s)
		:People(s)
	{
		cout << "Student(const Student& s)" << endl;
	}

??派生類的operator=必須要調用基類的operator=完成基類的復制。

Student& operator=(const Student& s)
	{
		cout << "Student& operator = (const Student& s)" << endl;
		if (this != &s)
		{
			Person:: operator=(s);
		}
	}

??析構函數(shù)

由于編譯器會將析構函數(shù)的名字處理成destructor，因此派生類和基類的析構函數(shù)會構成隱藏關系，故若要派生類要調用基類的析構函數(shù)，那么需要顯式調用，但是編譯器會默認在派生類的析構函數(shù)調用結束后調用基類的析構函數(shù)，這樣就析構兩次了。

	~Person()
	{
		cout << "~Person()" << endl;
	}
	~Student()
	{
		Person:: ~Person();
		cout << "~Student()" << endl;
	}

在派生類中，基類的析構函數(shù)會被隱藏，雖然它們這里的名字不同，但是為了實現(xiàn)多態(tài)， 它們都會被編譯器重命名為destructor。在調用子類的構造函數(shù)時，我們是先調用父類的構造函數(shù)，后對子類的成員進行構造。由先構造后析構的順序，所以我們是在析構函數(shù)當中析構子類的資源，析構函數(shù)調用完后編譯器自動幫我們調用父類的析構函數(shù)。

6.友元與靜態(tài)成員

??1.友元

友元關系是不會繼承的，如果子類要使用父類的友元，則子類自己也要將其定義為友元。

??2.靜態(tài)成員

基類定義了static靜態(tài)成員，無論繼承了多少次，派生了多少子類，靜態(tài)成員在這整個繼承體系中有且只有一個。靜態(tài)成員不再單獨屬于某一個類亦或者是某一個對象，而是屬于這一整個繼承體系。

7.菱形繼承與虛繼承

首先簡單介紹下單繼承、多繼承的概念

單繼承：一個子類只有一個直接父類時稱這個繼承關系為單繼承

多繼承：一個子類有兩個或以上直接父類時稱這個繼承關系為多繼承

菱形繼承：菱形繼承是多繼承的一種特殊情況，下面簡單舉例介紹下菱形繼承及其帶來的二義性問題：

class Human
{
public:
	int _age;
};
class Student : public Human
{
public:
	int _stuNum;
};
class Teacher : public Human
{
public:
	int _teaNum;
};
class Assistant : public Teacher, public Student
{
};

哦豁?。?！菱形繼承這個關系感受到了吧?。?！

??直接講下這個菱形繼承帶來的二義性問題：

按照道理來說，各個類的大小應該是這樣的。human類4個字節(jié)，teacher和student都是8個字節(jié)，而assistant是12個字節(jié)，但是實際上assistant卻是16字節(jié)。

??為什么assistant會有16字節(jié)？

這就是菱形繼承的數(shù)據(jù)冗余和二義性問題的體現(xiàn)。

這里的teacher和student都從human中繼承了相同的成員 _age。但是assistant再從teacher和student繼承時，就分別把這兩個 _age都給繼承了過來，導致這里有了兩個一樣的成員。

在這樣的情況下，后續(xù)想給 _age賦值，也會被編譯器提示指示不明確，報錯。

??菱形繼承的二義性是很致命的問題，如何解決呢？

虛繼承，在腰部的類繼承時添加virtual關鍵字。

class Student : virtual public Human
{
public:
	int _stuNum;
};
class Teacher : virtual public Human
{
public:
	int _teaNum;
};
class Assistant : public Teacher, public Student
{
};

這次，二義性問題解決了，teacher和student都是12個字節(jié)，而assistant是20個字節(jié)。

想知道為什么？點這里：從內存角度看待虛繼承

??簡單小結一下

1.可以看到?jīng)]有虛繼承的情況下，Assitant中的成員連續(xù)排列出現(xiàn)了Teacher和Student中的_age是兩個不同的值，但實際上一個人不會有兩個年齡，所以這就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)冗余。

2.這里多出來的8個字節(jié)，其實是兩個虛基表指針。因為這里Human中的 _age是 teacher和 student共有的，所以為了能夠方便處理，在內存中分布的時候，就會把這個共有成員 _age放到對象組成的最末尾的位置。然后通過了Teacher和Student的兩個指針，指向的一張表。這兩個指針叫虛基表指針，這兩個表叫虛基表。虛基表中存的偏移量。通過偏移量可以找到下面的Human。由此可見，使用了虛擬繼承后，就可以解決菱形繼承導致的問題。

??為什么Teacher、Student需要去找屬于自己的 _age？

基類與派生類的賦值轉換時，需要進行切片。

int main()
{
	Assistant a;
	Teacher t = a; 
	Student s = a;
	return 0;
}

當把對象a賦值給t和s的時候，因為他們互相沒有對方的 _stuNum和 _teaNum，所以他們需要進行對象的切割，但是又因為 _age存放在對象的最尾部，所以只有知道了自己的偏移量，才能夠成功的在切割了沒有的元素時，還能找到自己的 _age。

8.繼承和組合

??繼承是一種復用的方式，但不是唯一方式！

1.public繼承是一種is-a的關系，就是基類是一個大類，而派生類則是這個大類中細分出來的一個子類，但是他們本質上其實是一種東西。

2.組合是一種has-a的關系，就是一種包含關系，比如對象a是對象b的成員，那么他們的關系就是對象b的組成中包含了對象a，對象a是對象b中的一部分，對象b包含對象a。

3.繼承方式的復用常稱之為白箱復用，在繼承方式中，基類的內部細節(jié)對子類可見，這一定程度上破壞了基類的封裝，伴隨著基類的改變，對派生類的改變很大。并且兩者依賴關系強，耦合度大。

4.對象組合式繼承之外的復用選擇，對象組合要求被組合對象提供良好的接口定義。這種復用稱之為黑箱復用，對象的內部實現(xiàn)細節(jié)是不可見的。耦合度低。

實際工程中能用繼承和組合就用組合，組合的耦合度低，代碼的維護性好，但是繼承在有些關系就適合用繼承就用繼承，并且要實現(xiàn)多態(tài)就一定要用繼承。

到此這篇關于C++ 繼承的范例講解的文章就介紹到這了,更多相關C++ 繼承內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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