C++------继承

news2024/11/15 17:48:14

一、什么是继承

二、继承的方式

1.基类private成员在派生类无论什么继承都不可见

2.基类成员只想在派生类访问，不想在类外访问用protect

3.基类的其他成员在子类的访问方式

4.默认的继承方式

三、基类和派生类对象赋值转换

四.继承中的作用域

五.派生类的默认成员函数

1.默认构造

2.拷贝构造

3.赋值重载

4.析构函数

编辑

六.继承与友元

七、继承与静态成员

一、什么是继承

C++继承的目的是为了让代码可以复用，在之前，我们有代码需要复用的时候，会写一个函数，然后对传递需要的参数给这个函数，也是实现了代码的复用。

C++推出了类这一概念，类里面不仅仅可以存放函数，还可以存放变量，同时我们也可以继承这个类，来使得类里面的数据可以被其他类共享。

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。

这里Student类和Teacher类通过public来继承了Person类

Student类和Teacher类是子类，也叫派生类

public是继承方式，选择了共有继承（还有其他继承方式，我们下文再讲）

Person类是父类，也叫做基类

Student类和Teacher类并没有写_name成员和_age成员，但由于继承了Person，也就可以访问并使用Person类里面的成员了。

二、继承的方式

在之前类和对象里，我们讲解了private，和public访问限定符，这里我们有引入了protected访问限定符，同时这三个访问限定符也可以是继承方式。

他们之前的区别是什么呢？

我们对上面这个表做一个总结

1、2、 3最重要

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。
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。
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。
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。
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

具体什么意思我们一点一点的讲

1.基类private成员在派生类无论什么继承都不可见

这里访问没有问题

无论什么继承方式，基类（父类）的私有成员都无法在派生类和类外访问。

2.基类成员只想在派生类访问，不想在类外访问用protect

3.基类的其他成员在子类的访问方式

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。

访问限定符和继承方式中选两个里面小的那个

举例子，下面是Person类是共有成员，Student类共有继承了Person类，因此新建个Student 类对象可以访问Person类里面的成员。

我们切换为protected继承，Student创建的类对象里的继承下来的成员会变成protected，类外面就无法访问了。

4.默认的继承方式

下面我们没有写继承的方式，直接：类名，他说有的继承方式就是class或者struct的默认访问限定符， class 为私有，struct为共有。

第5点就不多讲解了，我们在实际开发中一般都是用public继承方式，protected和public访问限定符。

三、基类和派生类对象赋值转换

这里将b给到了a，发生了隐式类型转化。

因此如果使用&(引用)就会报错，因为临时对象具有常性，&需要变量。因此报错。

而在继承当中，也可以写出这样的代码，却不会报错

因为编译器做了切片处理，Student类对象给到Person，会将Student里面的内容给切割掉，只保留继承下来的内容，再给到Person类对象。

注意：只能派生类对象赋值给基类类对象，基类对象不能赋值给派生类对象。

四.继承中的作用域

当派生类和基类有着同名对象或者函数时，如果调用会调用自己的那一份数据，基类的数据会被隐藏起来。

如下

如果想访问基类的这份数据，需要再访问的时候添加上作用域

需要注意的是如果是成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏。

五.派生类的默认成员函数

1.默认构造

下面这个例子，在派生类初始化中不能直接使用基类的成员进行初始化，可以通过父类的构造函数来初始化

2.拷贝构造

拷贝构造也需要调用父类的拷贝构造来进行初始化，这里运用了之前我们学到的知识点，子类对象传递给父类对象，发生了切割。

3.赋值重载

赋值重载也可以通过代码服用来完成，注意要加上Person：：代表是父类里面的operator=函数，否则会一直调用自己的导致栈溢出。

4.析构函数

我们写了父类和子类的析构

我们只定义了一个Student类对象，发现竟然调用了Person类的构造函数和析构函数，父类的析构函数不需要显示调用，子类析构函数结束后会自动调用父类的析构，析构保证先子后父

这是C++祖师爷这么设计的，如果发生了继承

会先调用父类的构造函数，在调用子类的构造函数，析构时会先析构子类的，再析构父类的。

测试代码

class Person
{
public:
    Person(const char* name = "peter")
        : _name(name)
    {
        cout << "Person()" << endl;
    }
    Person(const Person& p)
    : _name(p._name)
    {
        cout << "Person(const Person& p)" << endl;
    }
    Person& operator=(const Person& p)
    {
        cout << "Person operator=(const Person& p)" << endl;
        if (this != &p)
            _name = p._name;

        return *this;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "~Person()" << endl;
    }
protected:
    string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
public:
    Student(const char* name, int num)
        : Person(name)
        , _num(num)
    {
        cout << "Student()" << endl;
    }
    Student(const Student& s)
        : Person(s)
        , _num(s._num)
    {
        cout << "Student(const Student& s)" << endl;
    }
    Student operator=(const Student& s)
    {
        if(&s != this)
        {
            Person::operator=(s);
            _num = s._num;
        }
        cout << "Student(const Student& s)" << endl;
        return *this;
    }
    ~Student()
    {
        cout << "~Student()" << endl;
    }

protected:
    int _num; //学号
};
void Test()
{
    Student s("Jona", 18);
}