一、繼承的概念和定義

1、概念

繼承(inheritance)機(jī)制是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)使代碼可以復(fù)用的最重要的手段，它允許程序員在保持原有類特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加功能，這樣產(chǎn)生新的類，稱派生類。繼承呈現(xiàn)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的層次結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知過程。以前我們接觸的復(fù)用都是函數(shù)復(fù)用，繼承是類設(shè)計(jì)層次的復(fù)用

2、使用

#include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
};
class Student : public Person
{
};
class Teacher : public Person
{
};
int main()
{
}

作用：是將共有的數(shù)據(jù)和方法提取出來放到父類，自己定義自動(dòng)獨(dú)有的成員，使其減少代碼冗余。

3、定義格式

上述中：

Person：稱為父類或者基類。

Student / Teacher：稱為子類或者派生類。

 語法為：子類聲明 ：繼承方式 繼承類名

4、繼承關(guān)系和訪問限定符

繼承方式有三種：

訪問限定符也有三種：

注意兩者的區(qū)別與聯(lián)系。

5、繼承父類時(shí)成員訪問方式的變化（繼承方式與訪問方式的聯(lián)系）

注意：不可見不是不存在，存在但是用不了，即使是自己的成員函數(shù)也不可以訪問，只有調(diào)用父類的成員函數(shù)間接訪問。

6、總結(jié)

（1）、基類private成員在派生類中無論以什么方式繼承都是不可見的。這里的不可見是指基類的私
有成員還是被繼承到了派生類對(duì)象中，但是語法上限制派生類對(duì)象不管在類里面還是類外面
都不能去訪問它。
（2）、基類private成員在派生類中是不能被訪問，如果基類成員不想在類外直接被訪問，但需要在
派生類中能訪問，就定義為protected?？梢钥闯霰Ｗo(hù)成員限定符是因繼承才出現(xiàn)的。
（3）、實(shí)際上面的表格我們進(jìn)行一下總結(jié)會(huì)發(fā)現(xiàn)，基類的私有成員在子類都是不可見?；惖钠渌?br />成員在子類的訪問方式 == Min(成員在基類的訪問限定符，繼承方式)，public > protected 
> private。
（4）、使用關(guān)鍵字class時(shí)默認(rèn)的繼承方式是private，使用struct時(shí)默認(rèn)的繼承方式是public，不過
最好顯示的寫出繼承方式。
5. 在實(shí)際運(yùn)用中一般使用都是public繼承，幾乎很少使用protetced/private繼承，也不提倡
使用protetced/private繼承，因?yàn)閜rotetced/private繼承下來的成員都只能在派生類的類里
面使用，實(shí)際中擴(kuò)展維護(hù)性不強(qiáng)

二、父類和子類對(duì)象賦值兼容轉(zhuǎn)換

1、賦值兼容也可以叫“切割”：

（1）、派生類對(duì)象 可以賦值給 基類的對(duì)象 / 基類的指針 / 基類的引用。這里有個(gè)形象的說法叫切片或者切割。寓意把派生類中父類那部分切來賦值過去。

2、賦值兼容中對(duì)引用和指針的解讀：

其中，r 對(duì)象繼承的是父類與子類共有的這部分?jǐn)?shù)據(jù)的別名，指針也是類似。

3、賦值兼容解釋

平時(shí)我們知道，C++類型轉(zhuǎn)換的時(shí)候是會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象的并且該臨時(shí)對(duì)象具有常屬性，賦值兼容這里子類和父類也是兩種類型，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象吶？

答案 ：這過程不會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象，這是語法規(guī)定的特殊處理，證明如下：

三、繼承中的作用域

（一）、介紹：

（1）、在繼承體系中基類和派生類都有獨(dú)立的作用域。
（2）、子類和父類中有同名成員，子類成員將屏蔽父類對(duì)同名成員的直接訪問，這種情況叫隱藏，
也叫重定義。（在子類成員函數(shù)中，可以使用 基類::基類成員 顯示訪問）
（3）、需要注意的是如果是成員函數(shù)的隱藏，只需要函數(shù)名相同就構(gòu)成隱藏。
（4）、注意在實(shí)際中在繼承體系里面最好不要定義同名的成員。

（二）、同名成員：隱藏

同名成員指子類中定義的變量名可以和父類中的變量名相同，這是可以的。因?yàn)樽宇惡透割愂菍儆趦蓚€(gè)作用域。此時(shí)子類成員會(huì)隱藏父類成員，這個(gè)過程叫 隱藏。

class Person
{
protected:
	string _name = "父類賦值";
	string _sex;
	int _age;
};
class Student : public Person
{
public :
	void fun()
	{
		cout << _name << endl;
	}
protected:
	string _name = "子類賦值";
	string _tem;
};
int main()
{
	Student s;
	s.fun();
	return 0;
}

如上隱藏過后，默認(rèn)訪問的是子類成員，此時(shí)向訪問父類成員需要加上域作用限定符。

實(shí)際中，不介意設(shè)計(jì)同名成員，這無疑是自己給自己設(shè)坑。

筆試題：

解答：

答案選【d】，首先排除a、c，因?yàn)閏重寫是在后面多態(tài)部分的知識(shí)，所以不作講解。

父類和子類是屬于兩個(gè)作用域，而重載是需要再同一作用域中才能構(gòu)成重載，所以b排除，最后，如果是成員函數(shù)：子類和父類中只要函數(shù)名相同就會(huì)構(gòu)成隱藏關(guān)系（與返回值和參數(shù)列表無關(guān)）。

如圖，會(huì)發(fā)現(xiàn)調(diào)不到?jīng)]有參數(shù)的fun函數(shù)，因?yàn)樵摵瘮?shù)已經(jīng)被隱藏了。

四、子類的默認(rèn)成員函數(shù)

（一）、介紹：

6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)，“默認(rèn)”的意思就是指我們不寫，編譯器會(huì)變我們自動(dòng)生成一個(gè)，那么在派生類
中，這幾個(gè)成員函數(shù)是如何生成的呢？
1. 派生類的構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)初始化基類的那一部分成員。如果基類沒有默認(rèn)
的構(gòu)造函數(shù)，則必須在派生類構(gòu)造函數(shù)的初始化列表階段顯示調(diào)用。
2. 派生類的拷貝構(gòu)造函數(shù)必須調(diào)用基類的拷貝構(gòu)造完成基類的拷貝初始化。
3. 派生類的operator=必須要調(diào)用基類的operator=完成基類的復(fù)制。
4. 派生類的析構(gòu)函數(shù)會(huì)在被調(diào)用完成后自動(dòng)調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)清理基類成員。因?yàn)檫@樣才能
保證派生類對(duì)象先清理派生類成員再清理基類成員的順序。
5. 派生類對(duì)象初始化先調(diào)用基類構(gòu)造再調(diào)派生類構(gòu)造。
6. 派生類對(duì)象析構(gòu)清理先調(diào)用派生類析構(gòu)再調(diào)基類的析構(gòu)。
7. 因?yàn)楹罄m(xù)一些場(chǎng)景析構(gòu)函數(shù)需要構(gòu)成重寫，重寫的條件之一是函數(shù)名相同(這個(gè)我們后面會(huì)講
解)。那么編譯器會(huì)對(duì)析構(gòu)函數(shù)名進(jìn)行特殊處理，處理成destrutor()，所以父類析構(gòu)函數(shù)不加
virtual的情況下，子類析構(gòu)函數(shù)和父類析構(gòu)函數(shù)構(gòu)成隱藏關(guān)系

（二）、默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)

對(duì)于默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，可以結(jié)合自定義類型思考：

（1）、子類獨(dú)有成員：按照內(nèi)置類型和自定義類型分別處理

（2）、父類的成員：會(huì)調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)。

1、如何顯示寫繼承構(gòu)造函數(shù)

class Person
{
public:
    Person(string name)
    {
	    cout << "調(diào)用父類的構(gòu)造" << endl;
    }
protected:
	string _name ="父類成員";
};
class Student : public Person
{
public :
	void fun()
	{
		cout << Person::_name << endl;
	}
protected:
	string _tem ="子類成員";
};
int main()
{
	return 0;
}

錯(cuò)誤寫法：

正確寫法：

隱式寫法：

有點(diǎn)像自定義類型的處理方式，需要調(diào)用父類的默認(rèn)構(gòu)造，若父類沒有默認(rèn)構(gòu)造，則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

顯示寫法：

class Person
{
public:
	Person(string name)
	{
		cout << "調(diào)用父類的構(gòu)造" << endl;
	}
protected:
	string _name = "父類成員";
};
class Student : public Person
{
public :
	Student(string name, string tem) :
		Person(name),
		_tem(tem)
	{
		cout << "調(diào)用子類的構(gòu)造" << endl;
	}
	void fun()
	{
		cout << Person::_name << endl;
	}
protected:
	string _tem = "子類成員";
};
int main()
{
	Student s("1","1");
	return 0;
}

無論怎么寫，都是先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)，再調(diào)用子類自己的構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)槌跏蓟斜淼某跏蓟樞蚴歉鶕?jù)成員聲明的順序確定的，而父類的成員變量在內(nèi)存中始終在前面先聲明。

2、顯示寫拷貝構(gòu)造函數(shù)

顯示寫拷貝構(gòu)造，因?yàn)楦远x類型處理方式類似，子類成員調(diào)用子類的拷貝構(gòu)造，父類成員調(diào)用父類的拷貝構(gòu)造，所以我們需要知道誰是父類的成員，這里就需要用到賦值兼容的知識(shí)，也就是切割問題，直接把子類對(duì)象傳遞給父類的拷貝構(gòu)造，父類會(huì)自己割出自己的那部分。

Student(const Student& s):
	Person(s),
	_tem(s._tem)
{
	cout << "調(diào)用子類的拷貝構(gòu)造";
}

3、賦值重載的寫法

與拷貝構(gòu)造類似的，也是使用切割：

錯(cuò)誤寫法：

因?yàn)樽宇愘x值重載與父類的賦值重載函數(shù)名相同，所以構(gòu)成隱藏關(guān)系，所以這樣寫的話是子類自己無限遞歸了，這時(shí)我們要調(diào)用父類的賦值重載就需要指定作用域：

正確寫法：

Student& operator = (const Student& s)
{
	if (this != &s)
	{
		Person::operator=(s);
		_tem = s._tem;
	}
	return *this;
}

4、析構(gòu)函數(shù)的寫法：

錯(cuò)誤寫法：

原因如下：

C++特殊規(guī)定：子類的析構(gòu)函數(shù)和父類的析構(gòu)函數(shù)會(huì)構(gòu)成隱藏關(guān)系，由于后面多態(tài)的遠(yuǎn)呀，析構(gòu)函數(shù)被特殊處理了，父類子類的析構(gòu)函數(shù)的函數(shù)名最后都會(huì)被處理成destruuctor()，所以會(huì)構(gòu)成隱藏關(guān)系。

正確寫法：

既然是隱藏關(guān)系，所以指定作用域：

但我們會(huì)發(fā)現(xiàn)居然調(diào)用了兩次析構(gòu)，原因是這里又做了特殊處理：

為了保證先調(diào)用子類析構(gòu)，后調(diào)用父類析構(gòu)，父類的析構(gòu)會(huì)在子類析構(gòu)后自動(dòng)調(diào)用，所以不需要我們手動(dòng)調(diào)用：

~Student()
{
	cout << "調(diào)用子類析構(gòu)" << endl;
}

問題：為什么要先先調(diào)用子類析構(gòu)，后調(diào)用父類析構(gòu)？

解答：

（1）、為了保持構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序規(guī)則。

（2）、因?yàn)樽宇惖奈鰳?gòu)函數(shù)中可能會(huì)使用父類的成員，若先析構(gòu)父類，父類資源就已經(jīng)清理釋放，而子類析構(gòu)中還可能會(huì)去訪問父類成員，就可能造成野指針等問題。顯示調(diào)用就無法保證一定會(huì)先子后父，所以設(shè)置成自動(dòng)調(diào)用。

5、繼承類模板

要繼承類模板就必須顯示實(shí)例化繼承：

五、繼承與友元

友元關(guān)系不能繼承，也就是說基類友元不能訪問子類私有和保護(hù)成員（理解爸爸的朋友不是我的朋友）。

六、繼承與靜態(tài)成員

基類定義了static靜態(tài)成員，則整個(gè)繼承體系里面只有一個(gè)這樣的成員。無論派生出多少個(gè)子 類，都只有一個(gè)static成員實(shí)例 。 運(yùn)用： 在父類的構(gòu)造函數(shù)中 ++靜態(tài)成員，可以統(tǒng)計(jì)父類和子類創(chuàng)建的對(duì)象個(gè)數(shù)。

七、單繼承、多繼承、菱形繼承

1、單繼承：

單繼承：一個(gè)子類只有一個(gè)直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為單繼承。

2、多繼承

多繼承：一個(gè)子類有兩個(gè)或以上直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為多繼承

注意：父類用“ , ”隔開。

3、菱形繼承

有了多繼承就可能出現(xiàn)菱形繼承，菱形繼承：菱形繼承是多繼承的一種特殊情況。

菱形繼承的問題：從下面的對(duì)象成員模型構(gòu)造，可以看出菱形繼承有數(shù)據(jù)冗余和二義性的問題。 在Assistant的對(duì)象中Person成員會(huì)有兩份。

class Person
{
public:
	Person(string name)
	{
		cout << "調(diào)用父類的構(gòu)造" << endl;
	}
	Person(const Person& p)
	{
		cout << "調(diào)用父類的拷貝構(gòu)造" << endl;
	}
	Person& operator = (const Person& s)
	{
		return *this;
	}
	~Person()
	{
		cout << "調(diào)用父類析構(gòu)" << endl;
	}
protected:
	string _name = "父類成員";
};
class Student : public Person
{
public:
	Student(string name, string tem) :
		Person(name),
		_tem(tem)
	{
		cout << "調(diào)用子類的構(gòu)造" << endl;
	}
	Student(const Student& s) :
		Person(s),
		_tem(s._tem)
	{
		cout << "調(diào)用子類的拷貝構(gòu)造";
	}
	Student& operator = (const Student& s)
	{
		if (this != &s)
		{
			Person::operator=(s);
			_tem = s._tem;
		}
		return *this;
	}
	~Student()
	{
		cout << "調(diào)用子類析構(gòu)" << endl;
	}
	void fun()
	{
		cout << Person::_name << endl;
	}
protected:
	string _tem = "子類成員";
};
class Teacher :public Person
{
};
class Assistant :Teacher, Student
{
};
int main()
{
	Assistant s;
	s._name;
	return 0;
}

對(duì)_name訪問不明確，因?yàn)榧扔衼碜許tudent的_name，還有來自Teacher的_name。 第一種解決方法是： 訪問_name時(shí)可以指明作用域，但是這樣只能暫時(shí)解決二義性的問題，沒有解決本質(zhì)問題，有些信息不可能存在兩份，如年齡，學(xué)號(hào)等等，這樣設(shè)置就會(huì)存在空間浪費(fèi)。 第二種也是最合適的解決方法：使用虛繼承，如下：

解決菱形繼承的問題：虛繼承virtual

在造成二義性的父類（即最頂層的父類）的直接子類繼承處，加個(gè)virtual關(guān)鍵字：

菱形繼承的使用場(chǎng)景：

菱形問題的底層分析：

2:46:00，偏移量等等知識(shí)。

到此這篇關(guān)于探索C++的繼承法則的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++繼承法則內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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