【C++三大特性】继承

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一、继承的概念

1.原有的类为基类，又称父类，对基类进行扩展产生的新类称为派生类，又称子类，继承可以使代码复用，并实现多态。

(1)继承的定义格式：class 派生类名：继承类型  基类名。共有三种继承类型，公有继承、保护继承、私有继承，如果不写继承类型，class默认为私有继承。struct默认为公有。最好显示写出继承方式。

(2)共有三种类成员访问限定符：公有，保护，私有，其中使用限定符保护或者私有，其成员无法在类外进行访问。

(3)定义一个简单的公有继承：

class B
{
public:
	int _a;
protected:
	int _b;
private:
	int _c;
};
class D :public B
{
public:
	int _d;
};

2.如果想用派生类去访问基类成员，是否能访问？让我们一起来看一下

根据测试，说明三种继承中，在派生类中去访问基类成员时，基类私有成员都无法访问，公有和保护都可以访问。派生类中基类的私有成员存在，但不可见。

（1）公有继承中，基类的非私有成员在派生类中的访问属性不变。

（2）保护继承中，基类的非私有成员变为派生类的保护成员。

（3）私有继承中，基类的非私有成员（公有、私有）都变为派生类中的私有成员。也就是说在类外，无法使用派生类对基类的非私有成员进行访问。

注：三种继承，不影响基类对象对成员的访问。友元关系不能继承，因为友元函数不属于类的成员函数，也就是说基类的友元不能访问子类的私有和保护成员。

二、派生类的六个默认成员函数

三、继承关系

在对派生类的对象进行初始化的时候，构造函数的调用顺序是怎样的呢？

class B
{
public:
	B()
	{
		cout << "B()" << endl;
	}
	~B()
	{
		cout << "~B()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
class D :private B
{
public:
	D()
	{
		cout << "D()" << endl;
	}
	~D()
	{
		cout << "~D()" << endl;
	}

private:
	int _d;
};

void FunTest()
{
	D d1;
}

（1）可以看出在构造派生类对象的时候，先调用基类的构造函数，但事实如此吗？经过进一步调试。发现在构造派生类对象的时候，先调用的是派生类的构造函数，然后到达派生类参数列表处，在调用基类的构造函数，完成对基类对象的构造，然后进行派生类对象的构造函数，执行类构造函数体。

（2）根据分析，析构函数的调用过程是倒着的，先析构派生类的，然后析构基类的。如果有派生列对象d1、d2,那么先释放d2，在释放d1。

（3）如上图，子类和父类有同名成员，它将优先访问派生类的对象。如果想访问基类的那个同名成员，可以使用（基类::基类成员）。注意在实际继承中，最好不要定义同名成员。

同名隐藏与类型变量无关，与返回值无关。同名变量如此，同名函数也如此。

（4）在书写基类和派生类的时候也要注意一下几点问题，第一基类没有定义有参数的构造函数，子类也不用定义。第二基类定义了有参数的构造函数，派生类就一定得定义构造函数（派生类的默认构造函数没有参数，不能调用有参的基类）

（5）如上图，基类没有缺省构造函数（带参数列表），派生类必须在初始化列表处显示给出基类名和参数列表。没有合适的默认参数可用，因为派生类刚才调用了一次基类的构造函数，这里默认的是如果基类没有缺省的构造函数，就不会默认合成基类的构造函数，所以在构造派生类的时候初始化列表加上基类的参数。

四、继承--赋值兼容规则（public继承）

（1）根据上图，说明子类的对象可以给父类对象赋值，但是父类的对象不能给子类赋值。因为父类给子类的对象赋值时，子类只能访问到b1，去访问d1的时候会发生错误

（2）根据上图，说明父类的指针可以指向子类的对象，但是子类的指针不能指向父类的对象。因为子类的指针指向父类的对象时，它访问不到d1。反之父类的指针指向基类的对象时，父类只会访问自己的成员，不会访问出错。可以使用强制类型转换，使子类的指针指向父类的对象，但这样不安全，不推荐使用。

五、继承与静态成员

基类定义了一个静态成员，需要在类外进行声明，在整个继承体系中，只有这样一个成员。

六、继承的三种类型

（1）单继承；一个子类只有一个父类

（2）多继承：一个子类有两个或以上的父类

（3）菱形继承：由单继承和多继承构成

当创建一个子类d的对象，去访问基类_a的时候，发生了错误，因为基类成员在派生类里有两份，发生了二义性与数据冗余的问题，而且浪费空间。为了解决这个问题，我们引入了虚拟继承。

七、菱形虚拟继承

一般实际应用不定义这样复杂的继承体系，虽然解决了二义性与数据冗余的问题，但也使性能降低

class a
{
public:
	int _a;
};
class b :virtual public a
{
public:
	int _b;
};
class c :virtual public a
{
public:
	int _c;
};
class d :public b, public c
{
public:
	int _d;
};
int main()
{
	d d1;
	d1._a = 1;
	d1._b = 2;
	d1._c = 3;
	d1._d = 4;
	cout << sizeof(d1) << endl;
	getchar();
	return 0;
}

根据运行图，发现菱形继承多了4个字节，这四个字节是什么呢？

原来里面存放的是偏移量表格的地址，偏移量表格存放的是相对于自己的偏移量和相对于基类的偏移量，这样c和d指向同一个基类，很好地解决了二义性问题。