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C++類的繼承

  在C++中，可重用性是通過繼承這一機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，因此，繼承是C++中一個(gè)重要的部分。

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1.派生類的聲明

聲明一個(gè)派生類的一般格式為：

class 派生類名：繼承方式  基類名
{
    //派生類新增的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)
};

 從已有類派生出新類時(shí)，可以在派生類內(nèi)完成以下功能：

  （1）可以增加新的數(shù)據(jù)成員

  （2）可以增加新的成員函數(shù)

  （3）可以對(duì)基類的成員進(jìn)行重定義

  （4）可以改變基類成員在派生類中的訪問屬性

2.基類成員在派生類中的訪問屬性

  從基類繼承來的成員在派生類中的訪問屬性是由繼承方式控制的，下面我們來看看類的繼承方式。

 類的繼承方式有public(公有繼承)，protected(保護(hù)繼承)，private(私有繼承)3種，不同的繼承方式導(dǎo)致不同訪問屬性的基類成員在派生類中的訪問屬性也不同。

（1）公有繼承的訪問規(guī)則

基類成員私有成員公有成員保護(hù)成員
類內(nèi)訪問不可訪問可訪問可訪問
對(duì)象訪問不可訪問可訪問不可訪問

（2）保護(hù)繼承的訪問規(guī)則

基類成員私有成員公有成員保護(hù)成員
類內(nèi)訪問不可訪問可訪問可訪問
對(duì)象訪問不可訪問不可訪問不可訪問

（3）私有繼承的訪問規(guī)則

基類成員私有成員公有成員保護(hù)成員
類內(nèi)訪問不可訪問可訪問可訪問
對(duì)象訪問不可訪問不可訪問不可訪問

根據(jù)上面三個(gè)表格我們不難看出：

a.基類中的私有成員：

 無論哪種繼承方式，都不允許派生類繼承，即在派生類中是不可以直接訪問的。

b.基類中的公有成員：

 公有繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中仍以公有成員的身份出現(xiàn)

 私有繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中都是以私有成員的身份出現(xiàn)

 保護(hù)繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中都是以保護(hù)成員的身份出現(xiàn)

c.基類中的保護(hù)成員：

 公有繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中仍以保護(hù)成員的身份出現(xiàn)

 私有繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中都是以私有成員的身份出現(xiàn)

 保護(hù)繼承時(shí)，基類中的所有公有成員在派生類中都是以保護(hù)成員的身份出現(xiàn)

下面我們通過實(shí)例來看看公有繼承：

#include<iostream>

using namespace std;

class B
{
public:
	void geta(int a1)
	{
		a = a1;
	}
	void showa()
	{
		cout << "a=" << a << endl;
	}
private:
	int a;
};

class D :public B
{
public:
	void getab(int a1, int b1)
	{
		geta(a1);
		b = b1;
	}
	void showab()
	{
		cout << "a=" << a << endl;//錯(cuò)誤，a在類中為不可直接訪問成員
		cout << "b=" << b << endl;
	}
private:
	int b;
};

void Funtest()
{
	D d;
	d.getab(10, 24);
	d.showa();
	d.showab();
}

int main()
{
	Funtest();
	system("pause");
	return 0;
}

上面程序中在D內(nèi)訪問了a是錯(cuò)誤的，在這里再次說明：派生類公有繼承了基類，但是不代表派生類可以訪問基類私有成員，企圖訪問是非法的。

3.派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)：

我們先通過一個(gè)例子來看看派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序吧：

#include<iostream>

using namespace std;

class B
{
public:
	B(int n)
	{
		cout << "B()" << endl;
		i = n;
	}
	~B()
	{
		cout << "~B()" << endl;
	}
	void showi()
	{
		cout << i << endl;
	}
private:
	int i;
};

class D :public B
{
public:
	D(int n, int m) :B(m)
	{
		cout << "D()" << endl;
		j = n;
	}
	~D()
	{
		cout << "~D()" << endl;
	}
	void showj()
	{
		cout << j << endl;
	}
private:
	int j;
};

void Funtest()
{
	D d(50, 60);
	d.showi();
	d.showj();
}

int main()
{
	Funtest();
	system("pause");
	return 0;
}

大家分析一下這段代碼的結(jié)果是什么呢？

C++ 類的繼承

從結(jié)果中可以看到：

 當(dāng)創(chuàng)建派生類對(duì)象時(shí)，首先調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)，然后再調(diào)用派生類的構(gòu)造函數(shù)，當(dāng)撤銷派生類對(duì)象時(shí)，則先調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù)，隨后調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)。

那么為什么調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時(shí)順序是相反的呢？

 對(duì)于析構(gòu)函數(shù)來說，基類的構(gòu)造函數(shù)并不了解子類的結(jié)構(gòu)，所以子類必須先于基類完成清理工作，一步一步向上推進(jìn)。


4.派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)

 在上面的程序中我們可以看到派生類內(nèi)有自定義的構(gòu)造函數(shù)，并且?guī)Я藚?shù)。派生類不能繼承基類中的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。當(dāng)基類含有帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，派生類必須定義構(gòu)造函數(shù)，以提供把參數(shù)傳遞給基類構(gòu)造函數(shù)的途徑。

C++中，派生類構(gòu)造函數(shù)的一般格式為：

派生類名（參數(shù)總表）：基類名（參數(shù)表）

{

   //派生類新增數(shù)據(jù)成員的初始化語句

}

基類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)通常來源于派生類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)總表

說明：

（1）基類沒有缺省的構(gòu)造函數(shù)，派生類必須要在初始化列表中顯式給出基類名和參數(shù)列表

（2）基類沒有定義構(gòu)造函數(shù)，則派生類也可以不用定義，全部使用缺省構(gòu)造函數(shù)

（3）基類定義了帶有形參表的構(gòu)造函數(shù)，派生類就一定定義構(gòu)造函數(shù)（可以看上面那段程序幫助理解哦）

5.繼承體系中的作用域

（1）在繼承體系中基類和派生類是兩個(gè)不同的作用域（這也是為什么基類的私有成員無論被哪種方式繼承時(shí)都不可以在派生類中直接訪問的原因）

（2）派生類和基類中有同名成員時(shí)，派生類成員將屏蔽基類對(duì)成員的直接訪問。在派生類成員函數(shù)中，可通過下面這種方式訪問：

              基類::基類成員

（3）當(dāng)然，在實(shí)際中，我們最好不要使用同名成員來定義對(duì)象

6.賦值兼容規(guī)則：

（1）子類對(duì)象賦值給父類對(duì)象：

Base b;
Derived d;
b=d;

（2）子類對(duì)象可初始化父類對(duì)象的引用：

B &br = d;

（3）父類指針可以指向子類對(duì)象：

B *pb = &d;

（4）若函數(shù)形參為父類對(duì)象或?qū)ο蟮囊脮r(shí)，調(diào)用函數(shù)時(shí)可以用子類對(duì)象作實(shí)參

class B
{
  public:
     int i;
     //……
};

class D:public B
{ };
 
void fun(B &bb)
{
  cout<<bb.i<<endl;
}
在調(diào)用函數(shù)fun()時(shí)可以用子類的對(duì)象d作為實(shí)參。輸出子類D的對(duì)象d賦給父類的數(shù)據(jù)成員i的值。

7.友元與繼承

友元關(guān)系不能繼承，即基類友元不能訪問派生類私有和保護(hù)成員

8.單繼承、多繼承、菱形繼承、

（1）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：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

  多重繼承的一般形式為：
   class類名l：訪問控制類名2，訪問控制類名3，…訪問控制類名n
   (
   …／／定義派生類自己的成員
   }；

多繼承構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序與單繼承構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序相同，也是遵循先調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)，再調(diào)用對(duì)象成員的構(gòu)造函數(shù)，最后調(diào)用派生類構(gòu)造函數(shù)的原則。

（3）菱形繼承

例如，B為類C1、C2的直接父類，C1、C2又同時(shí)是D的父類。

因?yàn)榱庑卫^承存在二義性和數(shù)據(jù)冗余的問題，所以引出了下面的虛擬繼承


9.虛擬繼承

  虛擬繼承是多重繼承中特有的概念。虛擬基類是為解決多重繼承而出現(xiàn)的。如:類D繼承自類C1、C2，而類C1、C2都繼承自類B，因此在類D中兩次出現(xiàn)類B中的變量和函數(shù)。為了節(jié)省內(nèi)存空間，可以將C1、C2對(duì)B的繼承定義為虛擬繼承，而B就成了虛擬基類。

 虛基類的聲明：

class 派生類名：virtual繼承方式 類名

{

 // ……

}


說明：關(guān)鍵字virtual與繼承方式關(guān)鍵字的先后順序無關(guān)，它只是說明是“虛擬繼承”。


下面我們通過例子來深度理解一下虛擬繼承是怎么一回事：

#include<iostream>
using namespace std;

class B
{
public:
	B()
	{
		a = 1;
		cout << "B a = " << a << endl;
	}
protected:
	int a;
};

class B1 :public B
{
public:
	B1()
	{
		a += 10;
		cout << "B1 a = " << a << endl;
	}
};

class B2 :public B
{
public:
	B2()
	{
		a += 20;
		cout << "B2 a = " << a << endl;
	}
};

class D :public B1, public B2
{
public:
	D()
	{
		cout << "B1::a = " << B1::a << endl;
		cout << "B2::a = " << B2::a << endl;
	}
};

void Funtest()
{
	D d;
}

int main()
{
	Funtest();
	system("pause");
	return 0;
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

C++ 類的繼承

由于在類D中同時(shí)存在著類B1、B2的數(shù)據(jù)成員a，因此在D中的構(gòu)造函數(shù)中輸出a時(shí)必須加上“類名::”，指出是哪一個(gè)數(shù)據(jù)成員a，否則就會(huì)出現(xiàn)二義性。如果將上面的子類D改成下面形式便會(huì)出錯(cuò)：

class D :public B1, public B2
{
public:
	D()
	{
		cout << "D a = " << a << endl;//錯(cuò)誤
	}
};

下面使用關(guān)鍵字來看這個(gè)程序：

#include<iostream>
using namespace std;

class B
{
public:
	B()
	{
		a = 1;
		cout << "B a = " << a << endl;
	}
protected:
	int a;
};

class B1 : virtual public B
{
public:
	B1()
	{
		a += 10;
		cout << "B1 a = " << a << endl;
	}
};

class B2 :virtual public B
{
public:
	B2()
	{
		a += 20;
		cout << "B2 a = " << a << endl;
	}
};

class D :public B1, public B2
{
public:
	D()
	{
		cout << "D a = " << a << endl;

		//cout << "B1::a = " << B1::a << endl;
		//cout << "B2::a = " << B2::a << endl;
	}
};

void Funtest()
{
	D d;
}

int main()
{
	Funtest();
	system("pause");
	return 0;
}

程序結(jié)果運(yùn)行如下：

C++ 類的繼承C++ 類的繼承

上述程序中使用了關(guān)鍵字，這樣的話，從B1、B2派生出的類D指繼承基類B一次，就是說基類B的數(shù)據(jù)成員a只保留一份。

虛擬繼承解決了在菱形繼承體系里面子類對(duì)象包含多份父類對(duì)象的數(shù)據(jù)冗余和空間浪費(fèi)的問題。

這是我對(duì)于繼承的理解，如有不足，還請(qǐng)各位多多指教

新聞標(biāo)題：C++類的繼承
當(dāng)前地址：http://aaarwkj.com/article32/igodsc.html

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