08.继承和派生

目录介绍

8.1 继承
- 8.1.1 继承基本语法
- 8.1.2 继承方式
- 8.1.3 继承中对象模型
- 8.1.4 继承中构造和析构顺序
- 8.1.5 继承同名成员处理方式
- 8.1.6 继承同名静态成员处理
8.2 多重继承
- 8.2.1 多重继承定义
- 8.2.2 多重继承二义性
- 8.2.3 多重继承的构造顺序

8.1 继承

继承是面向对象三大特性之一

我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码。

8.1.1 继承基本语法

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处

普通实现：

class Cpp {
public:
    void header() {
        cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
    }

    void footer() {
        cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
    }

    void left() {
        cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
    }

    void content() {
        cout << "C++学科视频" << endl;
    }
};

void test1() {
    cout << "C++页面如下： " << endl;
    Cpp cp;
    cp.header();
    cp.footer();
    cp.left();
    cp.content();
}

int main() {
    test1();
    return 0;
}

继承实现：

类的继承，继承允许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，达到了重用代码功能和提高执行效率的效果。

class BasePage {
public:
    void header() {
        cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
    }

    void footer() {
        cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
    }

    void left() {
        cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
    }
};

class Cpp1 : public BasePage {
public:
    void content(){
        cout << "C++学科视频1" << endl;
    }
};

void test2(){
    cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
    Cpp1 cp;
    cp.header();
    cp.footer();
    cp.left();
    cp.content();
}

int main() {
    test1();
    return 0;
}

总结：

继承的好处：==可以减少重复的代码==

class A : public B;

A 类称为子类或派生类
B 类称为父类或基类

派生类中的成员，包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。

从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。

8.1.2 继承方式

继承的语法：class 子类 : 继承方式父类

继承方式一共有三种：

公共继承。使用public，子类不能访问父类私有属性，子类对象只能访问到公共权限父类属性
保护继承。使用protected，子类不能访问父类私有属性，子类对象不可访问所有父类属性
私有继承。

继承后可访问性，继承后的可访问性是指派生类（子类）对基类（父类）成员的访问权限(public，protected，private)。

公共继承，public，示例：

class Base1 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

//公共继承
class Son1 : public Base1 {
public:
    void func() {
        a; //可访问 public权限
        b; //可访问 protected权限
        //c; //不可访问
    }
};

void myClass() {
    Son1 s1;
    s1.a; //其他类只能访问到公共权限
}

保护继承，protected，示例：

//保护继承
class Base2 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son2 : protected Base2 {
public:
    void func() {
        a; //可访问 protected权限
        b; //可访问 protected权限
        //c; //不可访问
    }
};

void myClass2() {
    Son2 s;
    //s.a; //不可访问
}

私有继承，private，示例：

//私有继承
class Base3 {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c;
};

class Son3 : private Base3 {
public:
    void func() {
        a; //可访问 private权限
        b; //可访问 private权限
        //c; //不可访问
    }
};

class GrandSon3 : public Son3 {
public:
    void func() {
        //Son3是私有继承，所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到
        //a;
        //b;
        //c;
    }
};

8.1.3 继承中对象模型

**问题：**从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？

示例：

class Base {
public:
    int a;
protected:
    int b;
private:
    int c; //私有成员只是被隐藏了，但是还是会继承下去
};

//公共继承
class Son : public Base {
public:
    int d;
};

void test01() {
    cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

打开命令工具窗口后，定位到当前CPP文件的盘符

然后输入： cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名所属文件名

8.1.4 继承中构造和析构顺序

子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

示例：

class Base {
public:
    Base() {
        cout << "Base构造函数!" << endl;
    }
    ~Base() {
        cout << "Base析构函数!" << endl;
    }
};

class Son : public Base {
public:
    Son() {
        cout << "Son构造函数!" << endl;
    }
    ~Son() {
        cout << "Son析构函数!" << endl;
    }
};

void test01() {
    //继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反
    Son s;
}

int main() {
    test01();
    return 0;
}

打印结果如下所示：

Base构造函数!
Son构造函数!
Son析构函数!
Base析构函数!

总结：继承中先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反

8.1.5 继承同名成员处理方式

问题：当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？

访问子类同名成员直接访问即可
访问父类同名成员需要加作用域

示例：

class Base {
public:
    Base() {
        a = 100;
    }
    void func() {
        cout << "Base - func()调用" << a << endl;
    }
    void func(int a) {
        cout << "Base - func(int a)调用" << a << endl;
    }
public:
    int a;
};


class Son : public Base {
public:
    Son() {
        a = 200;
    }
    //当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数
    //如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域
    void func() {
        cout << "Son - func()调用" << a << endl;
    }

public:
    int a;
};

void test01() {
    Son s;
    cout << "Son下的a = " << s.a << endl;
    cout << "Base下的a = " << s.Base::a << endl;
    s.func();
    s.Base::func();
    s.Base::func(10);
}

int main() {
    test01();
    return EXIT_SUCCESS;
}

打印结果如下所示：

Son下的a = 200
Base下的a = 100
Son - func()调用200
Base - func()调用100
Base - func(int a)调用10

总结：

子类对象可以直接访问到子类中同名成员
子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数

8.1.6 继承同名静态成员处理

问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？

静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致

访问子类同名成员直接访问即可
访问父类同名成员需要加作用域

示例：

class Base {
public:
    static void func() {
        cout << "Base - static void func()" << a << endl;
    }
    static void func(int a) {
        cout << "Base - static void func(int a)" << a << endl;
    }
    static int a;
};

int Base::a = 100;

class Son : public Base {
public:
    static void func() {
        cout << "Son - static void func()" << a << endl;
    }
    static int a;
};

int Son::a = 200;

//同名成员属性
void test01() {
    //通过对象访问
    cout << "通过对象访问： " << endl;
    Son s;
    cout << "Son  下 a = " << s.a << endl;
    cout << "Base 下 a = " << s.Base::a << endl;

    //通过类名访问
    cout << "通过类名访问： " << endl;
    cout << "Son  下 a = " << Son::a << endl;
    cout << "Base 下 a = " << Son::Base::a << endl;
}

//同名成员函数
void test02() {
    //通过对象访问
    cout << "通过对象访问： " << endl;
    Son s;
    s.func();
    s.Base::func();

    cout << "通过类名访问： " << endl;
    Son::func();
    Son::Base::func();
    //出现同名，子类会隐藏掉父类中所有同名成员函数，需要加作作用域访问
    Son::Base::func(100);
}

int main() {
    //test01();
    test02();
    return 0;
}