【C++打怪之路Lv13】- “继承“篇

继承是面向对象程序设计中实现代码复用 的关键机制，它允许程序员在保留基类特性 的同时，创建具有额外功能的新类，即派生类。

这种机制展现了对象层次结构 ，并映射了从简单到复杂 的认知发展过程。与传统的函数复用不同，继承实现了类级别的复用。
（简单来说就是儿子继承父业：儿子在父业的基础上开拓新的东西或装饰）

继承定义

格式

继承基类成员访问方式的变化

表格法(谁小谁做主)

总结

1）谁的权限小(派生类)听谁的

照public列来说:

①对应行基类的public成员:public小,听public的,派生类是public

②对应行基类的protected成员:protected小,听protected的,派生类是protected

③对应行基类的private成员:private小,听private的,派生类不可见

2）

①被其所属类的成员函数访问

②被类的对象直接访问

③被派生类的（成员/函数）访问

在私有限定符下：①

保护限定符下：①③

3）

struct默认继承方式是public

class默认继承方式是private

4)实际中一般用public继承

代码

这是在父类的成员函数、成员变量全处于public(公有)下

如果成员变量不是处于public下呢，我们该怎么修改对象的其中一个成员变量？

答案是在公有public设置成员函数

基类和派生类对象赋值(兼容)转换

简称：切割/切片

概念

区别于：类型转换，中间会产生临时变量（隐式变量是常量加const）

（C语言的截断和提升：int型->(赋值)char, 然后char->int）

简单来说:

派生类到基类的赋值兼容性允许派生类对象被赋值给基类对象，而无需显式类型转换。这种赋值过程不涉及临时变量。

与类型转换不同，派生类到基类的赋值是一种切片操作，仅保留基类部分。

1、派生类对象可以赋值给基类对象

2、基类对象不能赋值给派生类对象

简单理解：不能把小的变成大的

原因

继承的作用域

规则

局部域、全局域、命名空间域、类域：

1.会影响语言编译查找规则；
怎么找？：先到局部找，再到全局找

2.局部域和全局域会影响生命周期

概念

1.隐藏/重定义

隐藏发生在派生类 中，当派生类定义了与基类同名的成员函数或成员变量时 ，基类中的同名成员在派生类的作用域内被隐藏。

隐藏与重载不同，重载要求函数在同一个作用域内具有不同的参数列表

简单来说：

（隐藏：函数名相同；
区别于重载：重载前提要求在同一个作用域）
派生类中和基类有同名函数/同名变量

2.在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员

如要确实使用/访问同名的，使用作用域解析运算符来明确指出你想要访问的是哪个类的成员（指定/显示）

cpp 复制代码

class Base
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "Base_Print()" << endl;
	}
}; 

class Derived : public Base
{
public:
	// 定义一个与基类同名的成员函数 
	void Print()
	{
		cout << "Derived_Print()" << endl;
	}

	// 使用作用域解析运算符调用基类的成员函数
	void Base_Print()
	{
		Base::Print();
	} 
};

int main()
{	
	Derived d;
	d.Print();
	
	// 下面↓↓↓两个等价 
	// 使用作用域解析运算符调用基类中的Print函数
	d.Base_Print();
	// 直接使用作用域解析运算符调用基类中的Print函数
	d.Base::Print();
	
	
	return 0;
}

派生类的默认成员函数

1）派生类的构造函数

①派生类对象的初始化顺序

基类构造函数先于派生类构造函数执行(先有基类[地基]再有派生类[建筑高层])

C++遵循顺序：按声明的顺序走

（必须先父后子，因为子类构造初始化可能会用父类成员；没有初始化父，父类成员就是随机值）
父类构造可以显示写，可以保证先父后子

子类默认生成的构造

父类成员（整体） -- 默认构造

子类自己的内置成员 -- 一般不处理

子类自己的自定义成员 -- 默认构造

2）派生类的拷贝构造函数

(一般情况下不需要写浅拷贝)

派生类拷贝构造函数负责正确复制基类部分和派生类新增成员

子类默认生成的拷贝构造

父类成员（整体） -- 调用父类的拷贝构造

子类自己的内置成员 -- 值拷贝

子类自己的自定义成员 -- 调用他的拷贝构造
一般就不需要自己写了，子类成员涉及深拷贝，就必须自己实现

3）派生类的赋值运算符

（赋值重载跟拷贝构造相似）

派生类赋值运算符负责正确赋值基类部分和派生类新增成员

4）派生类的析构函数

①顺序

派生类析构函数先于基类析构函数执行【先有派生类的析构函数（毁掉高层）再有基类的析构函数(毁掉地基)】

父类析构不能显示调用，因为显式调用不能保证先子后父

子类默认生成的析构

父类成员（整体） -- 调用父类的析构

子类自己的内置成员 -- 不处理

子类自己的自定义成员 -- 调用析构

不能先父后子原因：

因为子类析构时可能会用到父类成员的；先父后子，就可能会出问题

父类析构不是自己显示调用的，子类析构结束时自动调用的

②析构函数重写

派生类析构函数隐式调用基类析构函数

如果基类的析构函数不是虚函数，派生类的析构函数会隐藏基类的析构函数，而不是重写它。

继承与友元

友元关系不能继承

（基类友元不能访问子类私有成员和保护成员）
简单来说：爸爸的朋友不是我的朋友
关键词：friend

继承与静态成员

基类定义了static静态成员，则整个继承体系里面只有一个这样的成员
简单来说：基类加了static修饰，该成员为为相同地址
关键词：static

cpp 复制代码

class Base
{
public:
	static int static_val;
};

// 初始化基类的静态成员
int Base::static_val = 10;

class Derived : public Base
{};

int main()
{
	cout << "Base::static_val：" << Base::static_val << endl;
	cout << "Derived::static_val：" << Derived::static_val << endl;
	
	// 修改基类的val值 
	Base::static_val = 30; 
	// 打印派生类的val值 
	cout << "Derived::static_val：" << Derived::static_val << endl;
	
	return 0;
}

复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

继承与组合

面试题

1、

①什么是菱形继承？

菱形继承是指一个类同时继承自两个或多个类，而这些父类又共同继承自一个共同的祖先类，形成一个菱形结构
②菱形继承的问题是什么？

数据冗余：共同祖先类的成员在派生类中存在多份副本。

二义性：如果共同祖先类中有成员在派生类中被重新定义，那么在访问该成员时可能会产生二义性。

2、

①什么是菱形虚拟继承？

菱形虚拟继承是指在菱形继承结构中，共同祖先类通过虚拟继承的方式被继承，以确保在派生类中只存在一份共同祖先类的成员
②如何解决数据冗余和二义性的

虚拟继承： 通过在继承声明中使用关键字 virtual，确保共同祖先类的成员在派生类中只被实例化一次，从而解决数据冗余和二义性问题

3、

①继承和组合的区别？

继承：是一种 "is-a" 关系，派生类是基类的一种特化。

组合：是一种 "has-a" 关系，一个类包含另一个类的对象作为其成员

②什么时候用继承？

继用时：

当派生类需要扩展或特化基类的行为时。

当派生类和基类之间存在明确的 "is-a" 关系时

③什么时候用组合？

组合时：

当类需要使用另一个类的功能，但不需要继承其接口时。

当需要复用代码，但又不希望引入继承带来的强耦合关系时

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完结！！！
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