快捷導(dǎo)航

深度揭秘C++面向?qū)ο缶幊讨欣^承的核心概念

更新時(shí)間：2023年07月31日 14:16:21 作者：Aomnitrix

我們知道C語(yǔ)言是面向過(guò)程的編程語(yǔ)言，C++在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上進(jìn)化出了面向?qū)ο蟮哪Ｐ停^承就是面向?qū)ο蟮闹匾獙傩?，下面就讓小編?lái)和大家詳細(xì)講講吧

一.繼承

1.繼承與面向?qū)ο?/h3>
我們知道C語(yǔ)言是面向過(guò)程的編程語(yǔ)言，C++在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上進(jìn)化出了面向?qū)ο蟮哪Ｐ?。而繼承就是面向?qū)ο蟮闹匾獙傩浴＠^承使得我們?cè)谝粋€(gè)基礎(chǔ)屬性上能夠加以拓展，用來(lái)描述很多具有相同基本屬性又各有不同的事務(wù)。

2.繼承方式訪問(wèn)權(quán)限

繼承方式與訪問(wèn)權(quán)限相同都有三種:public、private、protected繼承，再結(jié)合基類(lèi)的三種訪問(wèn)權(quán)限，在派生類(lèi)中就有九種不同的情況，可以總結(jié)為:基類(lèi)為私有的成員在派生類(lèi)一律不可見(jiàn)，其余權(quán)限按照與繼承方式相比較小的來(lái)。

3.切片（賦值轉(zhuǎn)換）

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中我們常用基類(lèi)代表幾種事務(wù)共同的基本屬性，派生類(lèi)用來(lái)代表自己獨(dú)特的屬性，這就會(huì)導(dǎo)致派生類(lèi)對(duì)象一定是包含父類(lèi)對(duì)象的，所以子類(lèi)對(duì)象可以賦給父類(lèi)對(duì)象/指針/引用，過(guò)程會(huì)將子類(lèi)中獨(dú)特屬性的成員切出，剩余賦給父類(lèi)對(duì)象，所以稱(chēng)為切片，不僅如此基類(lèi)的指針可以通過(guò)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換賦值給派生類(lèi)的指針，代碼演示如下:

class Person
{
protected:
	string _name; 
	string _sex;
	int _age; 
};
class Student : public Person
{
public:
	int _No;
};
void Test()
{
	Student sobj;
	// 子類(lèi)對(duì)象可以賦值給父類(lèi)對(duì)象/指針/引用
	Person pobj = sobj;
	Person* pp = &sobj;
	Person& rp = sobj;
	// 基類(lèi)的指針可以通過(guò)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換賦值給派生類(lèi)的指針
	pp = &sobj;
	Student * ps1 = (Student*)pp; // 這種情況轉(zhuǎn)換時(shí)可以的。
	ps1->_No = 10;
	pp = &pobj;
	Student* ps2 = (Student*)pp; // 這種情況轉(zhuǎn)換時(shí)雖然可以，但是會(huì)存在越界訪問(wèn)的問(wèn)
	ps2->_No = 10;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

4.作用域

如果在基類(lèi)和派生類(lèi)定義了同名函數(shù)就會(huì)構(gòu)成隱藏/重定義，子類(lèi)成員將屏蔽父類(lèi)對(duì)同名成員的直接訪問(wèn)，如下所示；

class A
{
public:
	A(int num = 0)
	:_num(num)
	{}
	void func()
	{
		cout << _num << endl;
	}
private:
	int _num;
};
class B : public A
{
public:
	B(int val = 1)
		:_val(val)
	{}
	void func()
	{
		cout << _val<< endl;
	}
private:
	int _val;
};
int main()
{
	B b;
	b.func();
	b.A::func();
	return 0;
}

5.默認(rèn)成員函數(shù)

繼承這里遵循著一個(gè)規(guī)則:構(gòu)造先父后子，析構(gòu)先子后父。因?yàn)榕缮?lèi)中一定包含基類(lèi)的對(duì)象所以派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)初始化基類(lèi)的那一部分成員，如果基類(lèi)沒(méi)有默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)（無(wú)參、全缺省、編譯器默認(rèn)生成），則必須在派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的初始化列表階段顯示調(diào)用。

派生類(lèi)的拷貝構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類(lèi)的拷貝構(gòu)造完成基類(lèi)的拷貝初始化。

派生類(lèi)的operator=必須要調(diào)用基類(lèi)的operator=完成基類(lèi)的復(fù)制。

基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)調(diào)用后會(huì)自動(dòng)調(diào)用基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)，不能在派生類(lèi)顯示調(diào)用不然無(wú)法保證析構(gòu)先子后父的順序。

6.友元與靜態(tài)函數(shù)

友元關(guān)系不會(huì)繼承，靜態(tài)函數(shù)不會(huì)多次實(shí)例化。

7.解決菱形繼承的二義性與數(shù)據(jù)冗余

菱形繼承是多繼承的一種特殊情況，我們?cè)诰帉?xiě)代碼時(shí)應(yīng)要避免菱形繼承:

如上圖所示就是一個(gè)菱形繼承，這樣會(huì)導(dǎo)致A類(lèi)中會(huì)有兩份P類(lèi)中的成員，這樣不僅會(huì)浪費(fèi)空間，而且會(huì)產(chǎn)生二義性，如果我通過(guò)A對(duì)象訪問(wèn)P中的成員，因?yàn)锳類(lèi)中有兩份P中的成員所有會(huì)有歧義。為了解決此問(wèn)題，出現(xiàn)了虛擬繼承。如下圖所示:

那虛繼承是如何完成的呢：在d類(lèi)中建立虛基表，將原來(lái)冗余的對(duì)象放在d對(duì)象空間最下面，B、C原來(lái)存儲(chǔ)A的位置存儲(chǔ)當(dāng)前位置與空間最下面A對(duì)象的偏移量，保證指定B或者C對(duì)象訪問(wèn)_a時(shí)都能訪問(wèn)到。