導語:

C++是對C語言的優(yōu)化和改進，C++之所以優(yōu)秀的點在于它的特性：抽象、封裝、繼承和多態(tài)。

本章總結繼承的規(guī)則和特性，都是干貨，與讀者共同學習。

繼承作用

代碼的復用

子類繼承父類，可以理解為，將父類的代碼拷貝一份到子類中，達到子類可以調用父類方法的目的。

那為什么是可以理解而不是就是呢？

是因為有幾個東西是不可以拷貝的，比如，父類的拷貝和析構方法，友元和靜態(tài)成員。

友元關系是不能繼承的，必須各是各的。

靜態(tài)成員是在類外初始化的，從定義到程序運行結束都一直存在，不是屬于某一個類的。所以也不能拷貝。

形成多態(tài)

繼承在代碼復用上的應用是廣泛的，但在我看來，繼承最大的作用在于可以形成多態(tài)，當發(fā)生一種行為時，不同的對象去調用就是不同的狀態(tài)。

這在很大程度上體現了C++作為面向對象語言的設計性。

繼承的結果

上面說到繼承相當于將父類的代碼拷貝到子類中，達到可以使用子類對象可以調用父類方法的目的，而具體子類可以調用父類的哪些方法，還需要看它的繼承方式。

繼承方式

公有繼承

class student:public Person
{};

公有繼承，父類的公有方法以公有的形式，私有以私有的形式，保護以保護的形式，拷貝給子類，私有成員/成員方法對子類是不可見的。也就是說從對象角度：子類可以調用父類的公有方法和保護方法從方法角度：子類可以通過調用父類的公有方法/保護方法轉調用父類的私有方法。

保護繼承

class student:protected Person
{};

保護繼承，父類的公有方法以保護的形式，私有以私有的形式，保護以保護的形式，拷貝給子類，繼承后，子類中父類的私有方法對子類不可見的。

從對象角度，可以調用父類保護方法。

從方法角度，可以通過調用父類保護方法轉調用父類私有方法。

私有繼承（默認繼承）

class student: Person     //什么都不給，默認私有繼承
{}; 
class student:private Person
{};

私有繼承，父類的所有方法均以私有的形式拷貝給子類，所有的對子類都是不可見的。

從對象角度：不能調用父類的方法

從方法角度：也不能轉調用。

什么都不能用，那私有繼承有什么用？

它作用的場景就是，在當前繼承體系或分支，終止父類再往下繼承下去。

子類構造

根據繼承的拷貝性質，我們知道子類中有父類的成分，所以在構造子類之前，需要先調用父類的構造方法，再調用子類的構造方法。

但要注意，這個構造，只是構造了一個對象（子類），不會構造出來一個父類對象。

賦值兼容規(guī)則/向上轉換/內存切片

繼承和多態(tài)體系中，深入理解了賦值兼容規(guī)則就很容易掌握了。

賦值兼容規(guī)則：

• 子類對象可以直接給父類對象賦值
• 子類對象的地址可以直接給父類對象指針賦值
• 子類對象可以直接初始化父類對象的引用

代碼：

int main()
{
	D d;
	Base b;
	b = d;           //子類對象給父類對象賦值
	Base* pb = &d;   //子類對象的地址給父類對象指針賦值
	Base& rb = d;    //子類對象初始化父類對象的引用
	return 0;
}

總結，都是子類給父類(所以是向上轉換)，那么能不能父類給子類呢？

要理解這點，一個內存圖即可說明一切！

很容易看出來，子類比父類的類型多了一部分，但都是序列化的，子類自身成員之前的內存空間與父類是完全一致的，所以子類是可以將地址、引用和對象轉給父類的。

但是要注意，使用父類接收之后，父類對象/指針/引用，只能觀察到父類擁有的，不能觀察到子類。

當然，當有朝一日我們需要對父類取地址，要取到整個子類地址的時候（向下轉換），C++11的reinterpret_cast強制類型轉換可以實現這種需求。

賦值兼容規(guī)則的應用不在這幾行代碼，更在理解上，多態(tài)的形成就是建立在賦值兼容規(guī)則基礎上的。

多繼承

以上講解都是建立在單繼承上的。

一個子類有兩個或兩個以上直接父類時，就稱這個繼承是多繼承。

多繼承需要記住的點就是：
	構造時，按順序對父類進行構造，若有虛擬繼承的父類，先構造虛擬繼承的父類
	菱形繼承的問題和解決

多繼承是復雜的，效率不高的。主要體現在菱形繼承。一個圖快速了解菱形繼承:

菱形繼承的缺點在于，在效率的角度，它是數據冗余的；站在安全的角度，他是數據二義的。

虛擬繼承

虛擬繼承可以解決菱形繼承數據冗余和二義性的問題，要注意的是，虛擬繼承不要在其他地方使用。

代碼：

class A
{
public:
	int _a;
};
// class B : public A
class B : virtual public A
{
public:
	int _b;
};
// class C : public A
class C : virtual public A
{
public:
	int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
	int _d;
};
int main()
{
	D d;
	d.B::_a = 1;
	d.C::_a = 2;
	d._b = 3;
	d._c = 4;
	d._d = 5;
	return 0;
}

B和C虛擬繼承A，就可以使來自A的數據只有一份了。

內存分析：

虛擬繼承后，多了四個字節(jié)存儲A的數據了。

內存分布為：

總結

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內容!      

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