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C++中的继承(一).md

小小城
2021-08-22 / 0 评论 / 0 点赞 / 7 阅读 / 3,382 字 / 正在检测是否收录...
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C++中的继承(一)

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一.继承的概念及定义

  •  1.继承的概念:
  • 继承是面向对象程序设计中使代码复用的重要手段,它允许程序在保持原有类的结构的基础上进行扩展,增加功能,这样差生的类就叫派生类,也叫子类。
  • 继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程。以前我们接触的复用都是函数复用,继承是类设计层次的复用
class Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "name:" << _name << endl;
		cout << "age:" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "peter"; // 姓名
	int _age = 18; // 年龄
};

// 继承后父类的Person的成员(成员函数+成员变量)都会变成子类的一部分。这里体现出了
//Student和Teacher复用了Person的成员。下面我们使用监视窗口查看Student和
//Teacher对象,可以看到变量的复用。调用Print可以看到成员函数的复用。
class Student : public Person
{
protected:
	int _stuid; // 学号
};

class Teacher : public Person
{
protected:
	int _jobid; // 工号
};

int main()
{
	Student s;
	Teacher t;
	s.Print();
	t.Print();
	return 0;
}
  •  2.继承的格式:

在这里插入图片描述

  •  3.继承权限和访问权限:

在这里插入图片描述
注意:二者是不一样的,不要混淆

  •  4.继承父类成员在子类的访问权限的变换
类成员/继承方式public继承protected继承private继承
基类的public成员在派生类中也是public成员,可以访问可以修改在派生类中是protected成员,只允许子类及本类的成员函数访问在派生类中是private成员,只允许本类的成员函数访问
基类的protected成员在派生类中是protected成员,只允许子类及本类的成员函数访问在派生类中是protected成员,只允许子类及本类的成员函数访问在派生类中是private成员,只允许本类的成员函数访问
基类的private成员在派生类中不可访问在派生类中不可访问在派生类中不可访问

总结:

  1. 基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。这里的不可见是指基类的私有成员还是被继承到了派生类对象中,但是语法上限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问它。

  2. 基类private成员在派生类中是不能被访问,如果基类成员不想在类外直接被访问,但需要在派生类中能访问,就定义为protected。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。

  3. 实际上面的表格我们进行一下总结会发现,基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他成员在子类的访问方式 == Min(成员在基类的访问限定符,继承方式),public > protected > private。

  4. 使用关键字class时默认的继承方式是private,使用struct时默认的继承方式是public,不过最好显示的写出继承方式。

  5. 在实际运用中一般使用都是public继承,几乎很少使用protetced/private继承,也不提倡使用protetced/private继承,因为protetced/private继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用,实际中扩展维护性不强

// 实例演示三种继承关系下基类成员的各类型成员访问关系的变化
class Person
{
public :
	void Print ()
	{
		cout<<_name <<endl;
	}
protected :
	string _name ; // 姓名
private :
	int _age ; // 年龄
};

//class Student : protected Person
//class Student : private Person
class Student : public Person
{
protected :
	int _stunum ; // 学号
};
  •  5.基类和派生类对象赋值转换
  1. 派生类对象 可以赋值给 基类的对象 / 基类的指针 / 基类的引用。这里有个形象的说法叫切片或者切割。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。
  2. 基类对象不能赋值给派生类对象
  3. 基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。这里基类如果是多态类型,可以使用RTTI(Run-Time Type Information)的dynamic_cast 来进行识别后进行安全转换
class Person
{
protected :
	string _name; // 姓名
	string _sex; // 性别
	int _age; // 年龄
};

class Student : public Person
{
public :
	int _No ; // 学号
};

void Test ()
{
	Student sobj ;
	// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
	Person pobj = sobj ;
	Person* pp = &sobj;
	Person& rp = sobj;
	
	//2.基类对象不能赋值给派生类对象
	sobj = pobj;
	
	// 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针
	pp = &sobj
	Student* ps1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的。
	ps1->_No = 10;
	pp = &pobj;
	Student* ps2 = (Student*)pp; // 这种情况转换时虽然可以,但是会存在越界访问的问题
	ps2->_No = 10;
}

要注意这里的基类的指针是可以指向派生类的,子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用这两句话,后面会遇到

  •  6.继承中的作用域:
  1. 在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域
  2. 子类和父类中有同名成员,子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问,这种情况叫隐藏,也叫重定义。(在子类成员函数中,可以使用 基类::基类成员 显示访问)
  3. 需要注意的是如果是成员函数的隐藏只需要函数名相同(与参数列表相同与否无关)就构成隐藏。
  4. 注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员
// Student的_num和Person的_num构成隐藏关系,可以看出这样代码虽然能跑,但是非常容易混淆
class Person
{
protected :
	string _name = "小李子"; // 姓名
	int _num = 111; // 身份证号
};

class Student : public Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout<<" 姓名:"<<_name<< endl;
		cout<<" 身份证号:"<<Person::_num<< endl;
		cout<<" 学号:"<<_num<<endl;
	}
protected:
	int _num = 999; // 学号
};

void Test()
{
	Student s1;
	s1.Print();
};

// B中的fun和A中的fun不是构成重载,因为不是在同一作用域
// B中的fun和A中的fun构成隐藏,成员函数满足函数名相同就构成隐藏。
class A
{
public:
	void fun()
	{
		cout << "func()" << endl;
	}
};

class B : public A
{
public:
	void fun(int i)
	{
		A::fun();
		cout << "func(int i)->" <<i<<endl;
	}
};

void Test()
{
	B b;
	b.fun(10);
};

  • 从代码中很容易区分函数重载和同名隐藏的区别:因为在继承体系中 基类和派生类都有独立的作用域
  • 而函数重载是允许在 同一作用域中声明几个类似的同名函数,这些同名函数的形参列表(参数个数,类型,顺序)必须不同,
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