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: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:

C++是對C語言的優(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，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言的設(shè)計(jì)性。

繼承的結(jié)果

上面說到繼承相當(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/成員方法對子類是不可見的。也就是說從對象角度：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子類不可見的。

從對象角度，可以調(diào)用父類保護(hù)方法。

從方法角度，可以通過調(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，所有的對子類都是不可見的。

從對象角度：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)對象（子類），不會(huì)構(gòu)造出來一個(gè)父類對象。

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：

子類對象可以直接給父類對象賦值子類對象的地址可以直接給父類對象指針賦值子類對象可以直接初始化父類對象的引用

代碼：

intmain()

Dd;

Baseb;

b=d;//子類對象給父類對象賦值

Base*pb=//子類對象的地址給父類對象指針賦值

Baserb=d;//子類對象初始化父類對象的引用

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)存圖即可說明一切！

很容易看出來，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、引用和對象轉(zhuǎn)給父類的。

但是要注意，使用父類接收之后，父類對象/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;