C++【类与对象】——继承

Note:
i.视频为 黑马程序员C++视频（127-134），系列文章为视频听课笔记;
ii.难度指数：+（重点啊非难点）
iii.不论变量、函数名、标识符形式怎样复杂，只要我们考虑编程的本质是对内存的操作，对内存进行分析，一切逻辑都会变得清晰。

一、基本语法

1.code格式

class 子类 : 继承方式 父类

例如下面代码示例中的class Python : public BASE、class JAVA : public BASE均为继承BASE类的子类定义代码。

class BASE
{
public:
	public:
	//网页顶端
	void header()
	{
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	//网页底部
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作、公共地图...（公共底部）" << endl;
	}
	//网页左侧列表
	void left()
	{
		cout << "java、python、c++...（公共分类列表）" << endl;
	}
};

class Python : public BASE
{
public:
	void content()
	{
		cout << "python视频课程" << endl;
	}
};

class JAVA : public BASE
{
public:
	void content()
	{
		cout << "java视频课程" << endl;
	}
};

class CPP: public BASE
{
public:
	void content()
	{
		cout << "c++视频课程" << endl;
	}
};

2.作用

减少冗余代码，下面是使用“继承”与不使用“继承”语法的代码对比，其实现的为同一功能。

二、继承方式

1.图解（核心）

2.总结

1）public继承后成员属性（除private成员属性）访问权限不变；
2）protected继承后成员属性（除private成员属性）访问权限均变为protected;
3）private继承后成员属性（除private成员属性）访问权限均变为private;
4）private成员属性被继承后均不可访问；

三、继承中的对象模型

通过以下指令可以查看.cpp文件中某个类的布局，包含内存大小、成员属性等信息。

cl /d1 reportSingleClassLayoutsub "129_继承中的对象模型.cpp"

输出129_继承中的对象模型.cpp文件中sub类的信息：

1.总结

四、构造和析构顺序

1.引入

创建一子类对象，是先有子类还是现有父类？父类和子类的构造和析构是谁先谁后？

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class base 
{
public:
	base()
	{
		cout << "父类构造函数的调用" << endl;
	}
	~base()
	{
		cout << "父类析构函数的调用" << endl;
	}
};

class sub : public base
{
public:
	sub()
	{
		cout << "子类构造函数的调用" << endl;
	}
	~sub()
	{
		cout << "子类析构函数调用" << endl;
	}
};

void test01()
{
	sub sub1;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

代码输出结果为：

2.总结

继承中的构造和析构顺序如下：先构造父类，在构造子类；析构顺序则相反，先释放子类，再释放父类。

五、同名成员访问

1.引入

假设父类与子类中包含的（非静态）成员同名，则这两个同名成员分别怎样访问？

2.同名成员属性访问方式

利用子类实例对象访问子类中的同名成员属性：
1）子类实例对象名.同名属性即s.m_A
利用子类实例对象访问父类中的同名成员属性：
1）子类实例对象名.父类名::同名属性即s.base::m_A

3.同名成员函数访问方式

利用子类实例对象访问子类中的同名成员函数：
1）子类实例对象名.同名函数即s.func()
利用子类实例对象访问父类中的同名成员函数：
1）子类实例对象名.父类名::同名函数即s.base::func()

4.总结

创建一个子类实例对象s，想通过该对象访问父类中的成员（属性or函数）时，加作用域base::即可。

六、同名静态成员访问

1.引入

假设父类与子类中包含的静态成员同名，则这两个同名成员分别怎样访问？

2.同名静态成员属性访问方式

利用子类实例对象访问子类中的同名静态成员属性：
1）子类实例对象名.同名静态属性即s.m_A
2）子类名::同名静态属性即sub::m_A
利用子类实例对象访问父类中的同名静态成员属性：
1）子类实例对象名.父类名::同名静态属性即s.base::m_A
2）子类名::父类名::同名静态属性即sub::base::m_A

3.同名静态成员函数访问方式

利用子类实例对象访问子类中的同名静态成员函数：
1）子类实例对象名.同名静态函数即s.func()
2）子类名::同名静态函数即sub::func()
利用子类实例对象访问父类中的同名静态成员函数：
1）子类实例对象名.父类名::同名静态函数即s.base::func()
2）子类名::父类名::同名静态函数即sub::base::func()

4.总结

1） 同名静态成员访问方式与非静态成员相同，即要想通过子类实例对象访问父类中的成员（属性or函数）时，在实例对象后面指定父类作用域即可。
2）静态成员有两种访问方式，其既可以通过实例对象访问，且由于其存在于类的任一对象中，因此静态成员还可以通过类名进行访问。

七、多继承语法（了解）

多继承：允许一个类继承多个类。

1.code格式

class 子类 : 继承方式 父类, 继承方式 父类 ......
例如：class sub : public base1, public base2, public base3
子类sub结构如图所示，其继承了父类base1中的m_A属性，base2中的m_B属性，base3中的m_C属性，自身定义了m_D和m_E属性。

八、菱形继承问题以及解决办法

1.菱形继承概念

如图所示，子类1和子类2继承自同一个父类，又有某个类同时继承自子类1和子类2，这种继承被称为菱形继承，或钻石继承。

2.菱形继承导致的问题：

如上图所示，sheep类继承了animal类的成员属性m_Age，驼也继承了动物的成员m_Age，则alpaca类继承了两份animal类的成员数据，当alpaca使用成员m_Age时，就会产生二义性；
怎样让alpaca类只继承一份animal类中的成员数据呢？
答：利用虚继承

3.解决方法

虚继承：利用virtual关键字定义sheep类和camal类为虚继承，则sheep类、camal类以及alpaca类继承的m_Age实际上都是虚基类animal中的m_Age。这样就保证了alpaca类只继承了一份m_Age数据，如下图所示为定义虚继承后alpaca类的内部结构。