目录
一、继承
1、概念
2、定义
3、继承方式和访问限定符
4、继承中的作用域
5、基类和派生类对象赋值转换
6、派生类的默认成员函数
构造
编辑
析构
友元
静态成员
二、多继承和菱形继承
菱形继承的问题
三、虚拟继承
原理
练习题:
四、组合与继承
面试题:
一、继承
1、概念
继承(inheritance)机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保 持原有类特性的基础上进行扩展,增加功能,这样产生新的类,称派生类。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
继承是面向对象编程中的一个概念,它允许一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法。通过继承,子类可以获得父类的所有公共成员,并且可以根据需要添加自己的成员。
2、定义
class 子类名 : 访问修饰符 父类名 {
// 子类的成员和方法
};
3、继承方式和访问限定符
基类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)
也就是说,基类中的private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的,不可见是指:基类的私有成员还是被继承到派生类对象中,但语法上限制派生类对象不管是在类里面还是类外面都无法访问。
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
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。
4、继承中的作用域
如果基类和派生类有同名成员,则遵循就近原则,也可以加类域来指定。
隐藏/重定义:子类和父类有同名成员,子类成员隐藏了父类成员(只要父子类域中成员函数名相同就构成隐藏)
注意区分重载,重写/覆盖、继承体系里最好不要定义同名成员。
5、基类和派生类对象赋值转换
切割/切片:
派生类对象可赋值给基类对象,或对象的引用,指针。
int i = 0;
const double& d = i;//从int 到double 会创建一个临时变量。
Person p;
Student s;
Person& rp = s;//与上面不同,这里是切片
rp 引用了子类中父类的那一部分。
6、派生类的默认成员函数
构造
派生类的构造函数必须调用基类构造函数初始化基类的那一部分。如果基类没有构造函数,则需在初始化列表阶段显示调用。
Person先初始化,_id后初始化。
拷贝构造:
注意:子类和父类的=构成隐藏,如果不加类域,会优先调自己,就会出现自己调用自己的情况。
析构
派生类的析构函数会在被调用完成后自动调用基类的析构函数清理基类成员。
子类可能用到父类的成员,如果父类出问题析构了,子类还没析构,去访问父类成员就会出问题。且先构造的后初始化,所以先析构子类,再析构父类。
友元
友元关系不能继承。
静态成员
继承的是使用权。
基类定义了static静态成员,则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子
类,都只有一个static成员实例 。
如何计算Person和它的派生类对象一共创建了多少个?
只需要在父类创建一个静态成员变量,再在父类的构造函数里++即ok。
二、多继承和菱形继承
多继承:一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承
(多继承可以认为是C++的缺陷之一)
菱形继承:菱形继承是多继承的一种特殊情况
菱形继承的问题
数据冗余和二义性
class Person { public : string _name ; // 姓名 }; class Student : public Person { protected : int _num ; //学号 }; class Teacher : public Person { protected : int _id ; // 职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected : string _majorCourse ; // 主修课程 }; void Test () { // 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个 Assistant a ; a._name = "peter"; // 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题,但是数据冗余问题无法解决 a.Student::_name = "xxx"; a.Teacher::_name = "yyy"; }
三、虚拟继承
虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系,在Student和
Teacher的继承Person时使用虚拟继承,即可解决问题
class Person { public : string _name ; // 姓名 }; class Student : virtual public Person { protected : int _num ; //学号 }; class Teacher : virtual public Person { protected : int _id ; // 职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected : string _majorCourse ; // 主修课程 }; void Test () { Assistant a ; a._name = "peter"; }
原理
这里是通过了B和C的两个指针,指向的一张表。这两个指针叫虚基表指针,这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量可以找到下面的A
练习题:
1.c
2.按声明的顺序进行初始化,A对象之会初始化一次(但每个地方的A(sa)都不能省)。
四、组合与继承
继承:is - a的关系,白箱复用,在继承方式中,基类的内部细节对子类可见 。
派生类和基类间的依赖关系很强,耦合度高。
组合:has -a的关系,黑箱复用,对象的内部细节是不可见的。对象只以“黑箱”的形式出现。
组合类之间没有很强的依赖关系,耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装
建议:多去用组合。组合的耦合度低,代码维护性好。不过继承也有用武之地的,有些关系就适合继承那就用继承,另外要实现多态,也必须要继承。类之间的关系可以用继承,可以用组合,就用组合。
// Car和BMW Car和Benz构成is-a的关系
class Car{
protected:
string _colour = "白色"; // 颜色
string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号
};
class BMW : public Car{
public:
void Drive() {cout << "好开-操控" << endl;}
};
class Benz : public Car{
public:
void Drive() {cout << "好坐-舒适" << endl;}
};
// Tire和Car构成has-a的关系
class Tire{
protected:
string _brand = "Michelin"; // 品牌
size_t _size = 17; // 尺寸
};
class Car{
protected:
string _colour = "白色"; // 颜色
string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号
Tire _t; // 轮胎
};