【c++继承篇】--继承之道：在C++的世界中编织血脉与传承

news2025/1/18 11:08:04

- 引言
一、定义
二、继承定义格式
- 2.1定义格式
- 2.2继承关系和访问限定符
- 2.3继承后子类访问权限
三、基类和派生类赋值转换
四、继承的作用域
- 4.1同名变量
- 4.2同名函数
五、派生类的默认成员构造函数
- 5.1**构造函数调用顺序：**
- 5.2**析构函数调用顺序：**
- 5.3调用关系

引言

今天学习继承，继承（Inheritance）
是面向对象编程中的一种核心概念，它允许一个类（子类）从另一个类（父类）派生，继承父类的属性和方法。

一、定义

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。

我们通过一个简单的代码示例来说明下：

class Person
{
public :
	void print()
	{
		cout << " name:" << _name << " id: " << _id << endl;
	}
protected:
	string _name= "per";
	int _id = 134;
};

class Student :public Person
{
protected:
	int _stuid;
};

在上述代码中，Student 类就是继承了父类Person,继承父类的成员（成员函数+成员变量）都会变成子类的一部分。父类person就是基类，子类Student也就是派生类。

二、继承定义格式

2.1定义格式

在这里插入图片

2.2继承关系和访问限定符

继承方式有public 继承、protected 继承、private 继承。访问限定符有public 访问、protected访问、
private访问。

2.3继承后子类访问权限

类成员/继承方式	public 继承
基类public	派生类的public成员
基类 protected	派生类的protected成员
基类 private	派生类中不可见

总：

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

三、基类和派生类赋值转换

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。
相反基类成员无法赋值给派生类成员。
如：

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 s ;
 // 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
   Person p = s ;
   Person* p1 = &s;
   Person& p2 = s;
    
    //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
    p1 = &s；
    Student* s1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的。
    s1->_No = 10;
}

四、继承的作用域

继承的作用域决定了从基类继承到派生类的成员（包括变量和方法）的访问权限。
在c++继承体系中基类和派生类都有独立的作用域。当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）

4.1同名变量

在下面代码中，基类和派生类都有一个_num这个变量。

class Person
{
protected:
	string name = "xiaolizi";
	int _num = 111;

};
y隐藏/重定义  子类和父类有同名成员
class Student :public Person
{
public:
	void print()
	{
		cout << "名字:" << name << endl;
	
		cout << _num << endl;
	}
protected:
	int _num = 333;
};
int main()
{
	Student s;
	s.print();
}

输出结果：
在这里插入图片描述
若果想要打印基类的_num则只需要在print函数里面加入：：限定符:

void print()
	{
		cout << "名字:" << name << endl;
		cout <<person:: _num << endl;
	}

4.2同名函数

如果基类和派生类都出现名字相同的函数，会发现什么？
如下：

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(2);
}

输出结果：
在这里插入图片描述

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。

要访问A中的func函数,需要加 :: 限定符

五、派生类的默认成员构造函数

在类中有六个默认成员函数（分别是：默认构造函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、析构函数、移动构造函数、移动赋值运算符），一起看看：
在这里插入图片描述

5.1构造函数调用顺序：

创建派生类对象时，从最顶层的基类开始，逐层向下调用构造函数，直到派生类。
接着，按照派生类中成员变量的声明顺序初始化成员变量（若成员是对象，则调用其构造函数）。
最后，执行派生类构造函数体中的代码。

5.2析构函数调用顺序：

销毁派生类对象时，首先调用派生类的析构函数。
然后，按照成员变量声明的逆序调用成员变量的析构函数（若成员是对象）。
最后，从最顶层的基类开始，逐层向上调用析构函数，直到派生类的基类

代码演示：

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    Base() { cout << "Base constructor\n"; }
    ~Base() { cout << "Base destructor\n"; }
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived() { cout << "Derived constructor\n"; }
    ~Derived() { cout << "Derived destructor\n"; }
};

int main() {
    Derived d;
    return 0;
}