首先,“繼承”二字,可以用生活中的例子來理解,即:繼承上一版本的功能,并繼續(xù)發(fā)展下一版本的功能。它在C++里面可以使面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)代碼復(fù)用,從而使C++更貼合面向?qū)ο筮@個(gè)方向。
繼承的概念:
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。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。
繼承的五大特點(diǎn):
1. 繼承關(guān)系&訪問限定符
2. 派生類的6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)
3. 賦值兼容規(guī)則
4. 單繼承&多繼承&菱形繼承
繼承的格式:
class DeriveClassName : acess_label BaseClassName
DeriveClassName是繼承類的名字,后面acess_label是繼承的權(quán)限,BaseClassName是被繼承的類的名字,這里面,繼承的權(quán)限又分為public、PRotected、private。public繼承不改變被繼承類中的任何變量和函數(shù)的權(quán)限,protected會(huì)改變基類中public類型變量或函數(shù)的權(quán)限,使之變?yōu)閜rotected的權(quán)限,只可以在派生類中訪問,這樣繼承的話,就不能通過派生類去訪問基類中的public型的變量或者參數(shù)了,假如一定要訪問,則必須在前面加上作用域限定符“ :: ”。private繼承會(huì)將基類中所有的變量或者函數(shù)變?yōu)榕缮惒豢梢姷摹K信缮袩o法訪問。
注意:在繼承時(shí)不加繼承權(quán)限,C++編譯器會(huì)默認(rèn)為“private”。
關(guān)于三種繼承的關(guān)系與作用可以參加下面這張表:
繼承時(shí)的同名隱藏:
若在基類和派生類中存在同名的變量或者函數(shù),則在用派生類訪問這個(gè)變量或者函數(shù)時(shí), 會(huì)使用派生類中的,而放棄使用基類中的,但在繼承的時(shí)候,派生類也繼承了基類中這個(gè)同名的函數(shù)或變量,只是因?yàn)楹团缮愔写嬖谕?所以在派生類中就“隱藏”了基類中的元素,但是也可以通過基類的作用域限定符對(duì)基類中的該元素進(jìn)行訪問。
派生類中空間的分布:
派生類的空間中各個(gè)單元的分布模型為: 最上方是基類成員,基類成員的分布又按聲明定義次序分布,接下來是派生類中的變量,同樣,派生類中變量也是按聲明定義次序排列。
可以參照下面代碼的實(shí)現(xiàn):
#include <iostream>using namespace std; class Base{public: int _b1; int _b2;};class Derive :public Base{public: int _d1; int _d2;};int main(){ Derive D; D._b1 = 1; D._b2 = 2; D._d1 = 3; D._d2 = 4; system("pause"); return 0;}如上圖,我們可以在簡(jiǎn)單的賦值后從內(nèi)存中看出空間的分配。
構(gòu)造函數(shù)&析構(gòu)函數(shù):
在創(chuàng)建一個(gè)派生類的對(duì)象時(shí),會(huì)先“調(diào)用”派生類的構(gòu)造函數(shù),但是在初始化列表位置,會(huì)去調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù),所以在調(diào)用上看,是先調(diào)用派生類,但在執(zhí)行上來看,是會(huì)先執(zhí)行完基類的構(gòu)造函數(shù)。一半情況下,不給構(gòu)造函數(shù)也可以,但是基類中帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)時(shí),必須在派生類中顯式的給出構(gòu)造函數(shù)。
析構(gòu)時(shí),會(huì)先釋放派生類中的空間,在釋放基類的空間,具體方式和構(gòu)造函數(shù)類似,都是先進(jìn)入派生類的析構(gòu),在進(jìn)入基類的。
幾個(gè)繼承時(shí)的注意事項(xiàng):
1.派生類中對(duì)象可以給基類對(duì)象賦值,反之則不可。
正確形式: base = dereive;
2.基類的指針或引用可以指向派生類的對(duì)象。
正確形式:Base& base =derive;
3.基類中的友緣函數(shù),派生類不可繼承。
4.基類中的靜態(tài)成員派生類可以繼承。
5.繼承對(duì)個(gè)基類時(shí),要在每個(gè)基類之前都加上繼承權(quán)限。
菱形繼承:
上面是菱形繼承的圖解
而菱形繼承內(nèi)部的空間用如下代碼和內(nèi)存可以清楚的看出:
#include <iostream>using namespace std; class B{public: int _b;};class C1 :public B{public: int _c1;};class C2 :public B{public: int _c2;};class D :public C1, public C2{public: int _d;};int main(){ D d; d.C1::_b = 1; d.C1::_c1 = 2; d.C2::_b = 3; d.C2::_c2 = 4; d._d = 5; system("pause"); return 0;}我們可以看到大概是這樣的:
而在菱形繼承中,還有菱形虛擬繼承,實(shí)現(xiàn)方式如下:
#include <iostream>using namespace std; class B{public: int _b;};class C1 :virtual public B{public: int _c1;};class C2 :virtual public B{public: int _c2;};class D :public C1, public C2{public: int _d;};int main(){ D d; d._b = 1; d._c1 = 2; d._c2 = 3; d._d = 4; system("pause"); return 0;} 可以發(fā)現(xiàn),只是在C1、C2繼承B時(shí)在繼承權(quán)限前面加了“virtual”,而在main函數(shù)中的實(shí)現(xiàn)中。在訪問_b時(shí)也沒有使用作用域限定符,我們可以再來看看此時(shí)得內(nèi)存:
我們可以看到多了兩個(gè)地址,那么這兩個(gè)地址是干嘛的呢,我們可以在內(nèi)存里面看看:
經(jīng)過看內(nèi)存我們可以發(fā)現(xiàn)里面有兩個(gè)int類空間,前8個(gè)字節(jié)保存的是全0,第一個(gè)地址的后8個(gè)字節(jié)保存了一個(gè)數(shù)字14(十六進(jìn)制),第二個(gè)地址的后8個(gè)字節(jié)保存的是0c,我們可以發(fā)現(xiàn),保存的是當(dāng)前的地址對(duì)于基類中長(zhǎng)遠(yuǎn)_b的偏移量。如下圖所示:
這樣可以保證更高效,安全的訪問派生類中的各個(gè)成員,也對(duì)于基類的指針或者引用可以指向派生類的對(duì)象做了一個(gè)很好的方式。
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