C++面向对象学习笔记二

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前言

正文

多继承与虚基类

多继承

虚基类

总结


前言

本文是C++面向对象程序设计的一些知识摘要,主要摘录阅读文章我所不欠缺的地方,或者有所感悟或者发现哪些问题。


正文

多继承与虚基类

多继承

声明多继承派生类的一般形式如下:

class 派生类名:继承方式1 基类名1,...,继承方式n 基类名n {

派生类新增的数据成员和成员函数

};

默认的继承方式是private

多继承派生类的构造函数与析构函数:

与单继承派生类构造函数相同,多重继承派生类构造函数必须同时负责该派生类所有基类构造函数的调用。

多继承构造函数的调用顺序与单继承构造函数的调用顺序相同,也是遵循先调用基类的构造函数,再调用对象成员的构造函数,最后调用派生类构造函数的原则。析构函数的调用与之相反。

虚基类

虚基类的作用是解决多继承带来的二义性问题。当一个派生类从两个或更多的基类继承时,如果其中有一个或多个共享同一基类(即它们都是该共同基类的派生类),就会发生二义性问题。

虚基类声明方式:

class 派生类:virtual 继承方式 类名{

·····

};

如下述代码,不用虚基类

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Base{
protected:
	int a;
public:
	Base(){
		a = 5;
		cout << "Base a = " << a << endl;
	}
};

class Base1: public Base{
public:
	Base1() {
		a = a + 10;
		cout << "Base1 a = " << a << endl;
	}
};

class Base2: public Base{
public:
	Base2() {
		a = a + 20;
		cout << "Base2 a = " << a << endl;
	}
};

class Derived: public Base1, public Base2{
public:
	Derived() {
		cout << "Base1::a = " << Base1::a << endl;
		cout << "Base2::a = " << Base2::a << endl;
	}
};

int main() {
	Derived obj;
	return 0;
}

由于没用virtual声明虚基类,Base被声明为虚基类。由于Base1Base2都继承自Base,不使用虚基类时,将会出现两个独立的Base实例,导致变量a出现二义性。在C++中,可以通过将这个公共的基类声明为虚基类来解决这个问题。

得到结果如下,Base1和Base2的a是分开的。

Base a = 5

Base1 a = 15

Base a = 5

Base2 a = 25

Base1::a = 15

Base2::a = 25

只要将上述代码中Base1和Base2从类base派生新类时,使用关键字virtual将base声明为虚基类。代码如下:

cpp 复制代码
class Base1:virtual public Base{
public:
	Base1() {
		a = a + 10;
		cout << "Base1 a = " << a << endl;
	}
};

class Base2:virtual public Base{
public:
	Base2() {
		a = a + 20;
		cout << "Base2 a = " << a << endl;
	}
};

Base被声明为虚基类。由于Base1Base2都继承自Base,因此在派生类Derived中只会存在一个共享的Base实例,就能避免二义性。

结果如下

Base a = 5

Base1 a = 15

Base2 a = 35

Base1::a = 35

Base2::a = 35

虚基类的初始化:

虚基类的初始化与一般的多继承的初始化在语法上是一样的,但构造函数的调用顺序不同。在使用虚基类机制时应该注意以下几点:

1、如果在虚基类中定义有带形参的构造函数,并且没有定义默认形式的构造函数,则整个继承结构中,所有直接或间接的派生类都必须在构造函数的成员初始化列表中列出对虚基类构造函数的调用,以初始化在虚基类中定义的数据成员。

2、建立一个对象时,如果这个对象中含有从虚基类继承来的成员,则虚基类的成员是由最远派生类的构造函数通过调用虚基类的构造函数进行初始化的。该派生类的其他基类对虚基类构造函数的调用都被自动忽略。

3、若同一层次中同时包含虚基类和非虚基类,应先调用虚基类的构造函数,再调用非虚基类的构造函数,最后调用派生类构造函数。

4、对于多个虚基类,构造函数的执行顺序仍然是先左后右,自上而下。

5、若虚基类由非虚基类派生而来,则仍然先调用基类构造函数,再调用派生类的构造函数。

基类和派生类之间的赋值兼容规则如下:

  1. 派生类对象可以被赋值给基类对象。这是因为派生类继承了基类的成员和方法,因此可以将派生类对象当作基类对象使用。

  2. 基类指针或引用可以指向派生类对象。由于派生类包含了基类的成员和方法,所以可以使用基类指针或引用来操作派生类对象。但需要注意的是,通过基类指针或引用只能访问到从基类继承而来的成员和方法,无法直接访问派生类特有的成员和方法。

  3. 如果存在多重继承时,如果两个或多个父级都有共同的基类,则在相应的类型转换中需要进行显式转换。


总结

本文主要简单看了多继承与虚基类

介绍了下多继承的情况和虚基类

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