C++中的继承
原创
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1.Cpp中的继承
- 面向对象程序设计中最重要的一个概念是继承。继承允许我们依据另一个类来定义一个类,这使得创建和维护一个应用程序变得更容易。这样做,也达到了重用代码功能和提高执行时间的效果。当创建一个类时,您不需要重新编写新的数据成员和成员函数,只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可,这个已有的类称为基类,新建的类称为派生类。继承代表了is a关系。例如,哺乳动物是动物,狗是哺乳动物。因此,狗是动物。
2.基类&派生类
-
一个类可以派生自多个类,这意味着,它可以从多个基类继承数据和函数。定义一个派生类,我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名,形式如下:
class derived-class: access-specifier base-class
- 访问修饰符access-specifier: public、protected 或 private 其中的一个,默认是private
- base-class: 基类的名字
- derived-class: 派生类的名字
- 继承的实例如下:
#include "iostream"
using namespace std;
class Shape{
public:
void setWidth(int w){
width = w;
}
void setHeight(int h){
height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
class Rect: public Shape{
public:
int getArea(){
return width * height;
}
};
int main(){
Rect r1;
r1.setWidth(3);
r1.setHeight(4);
cout << "r1对象的面积是: " << r1.getArea() << endl;
return 0;
}
3.访问控制和继承
-
派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问,则应在基类中声明为private。可以根据访问权限总结出不同的访问类型,如下所示:
- 一个派生类继承了所有的基类方法,但下列情况除外:
- 基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数;
- 基类的重载运算符;
- 基类的友元函数.
4.继承类型
- 当一个类派生自基类,该基类可以被继承为public、protected或private几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier来指定的。几乎不使用protected或private继承,通常使用public继承。当使用不同类型的继承时,遵循以下几个规则:
- 公有继承(public):当一个新的类派生自公有基类时,基类的公有成员也是派生类的公有成员,基类的保护成员也是派生类的保护成员,基类的私有成员不能直接被派生类访问,但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
- 保护继承(protected):当一个新的类派生自保护基类时,基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员
- 私有继承(private):当一个新的类派生自私有基类时,基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员
5.多继承
- 多继承即一个派生类可以有多个基类,它继承了多个基类的特性,C++类可以从多个类继承成员,语法如下:
class 派生类名:继承方式1 基类名1, 继承方式2,基类名2,.....{
派生类的主体
};
- 其中,访问修饰符继承方式是public、protected 或 private其中的一个,用来修饰每个基类,各个基类之间用逗号分隔,实例如下:
// 多继承
class Shape{
public:
void setWidth(int w){
width = w;
}
void setHeight(int h){
height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
class Rect: public Shape{
public:
int getArea(){
return width * height;
}
};
class PaintCost{
public:
int getCost(int area){
return area * 66;
}
};
class D: public Shape, public PaintCost{
public:
int getArea(){
return width * height;
}
};
int main(){
D d;
int area;
d.setWidth(4);
d.setHeight(5);
area = d.getArea();
cout << "总面积是: " << d.getArea() << endl;
cout << "总代价是: " << d.getCost(area) << endl;
return 0;
}
- 环状继承,如A->D,B->D,C->(A,B),如下所示:
class D{.....};
class A: public D{......};
class B: public D{......};
class C: public A, public B{.....};
- 上面的继承方法会使D创建两个对象,要解决上面问题就要用虚拟继承格式,格式是: class 派生类名: virtual 继承方式 基类名
class D{.....};
class A: virtual public D{......};
class B: virtual public D{......};
class C: public A, public B{......};
- 虚继承: 在创建父类对象的时候会创建一个虚表,实例如下:
// 虚继承
class D{
public:
D(){
cout << "D对象的构造函数\n";
}
~D(){
cout << "D对象的析构函数\n";
}
protected:
int d;
};
class B: virtual public D{
public:
B(){
cout << "B对象的构造函数\n";
}
~B(){
cout << "B对象的析构函数\n";
}
protected:
int b;
};
class A: virtual public D{
public:
A(){
cout << "A对象的构造函数\n";
}
~A(){
cout << "A对象的析构函数\n";
}
protected:
int a;
};
class C: public A, public B{
public:
C(){
cout << "C对象的构造函数\n";
}
~C(){
cout << "C对象的析构函数\n";
}
protected:
int c;
};
int main(){
C c; // D B A C
cout << "sizeof(c) = " << sizeof(c) << endl;
return 0;
}
6.继承中注意的知识点
- 派生类构造函数的调用顺序:
- 基类的构造函数
- 子对象类的构造函数
- 派生类的构造函数
- 派生类的构造函数的初始化列表中,可以包含:
- 基类的构造函数
- 派生类中子对象的初始化
- 派生类中一般数据成员的初始化
- 解释:派生类中的基类子对象和子对象必须初始化,初始化在派生类的构造函数的初始化列表中,如果初始化列表中没有进行初始化,则调用缺省的构造函数进行初始化。基类子对象初始化应该在基类的构造函数中完成