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c++进阶——继承

news 来源：原创 2024/9/22 9:57:21

c++进阶——继承

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嗨喽大家好，时隔许久阿鑫又给大家带来了新的博客，c++进阶——继承，下面让我们开始今天的学习吧！

1.继承的概念及定义

2.基类和派生类对象赋值转换

3.继承中的作用域

4.派生类的默认成员函数

1.1继承的概念

继承(inheritance)机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加功能，这样产生新的类，称派生类。继承呈现了面向对象
程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。以前我们接触的复用都是函数复用，继承是类设计层次的复用

class Person
{
public:
void Print()
{
cout << "name:" << _name << endl;
cout << "age:" << _age << endl;
}
protected:
string _name = "peter"; // 姓名
int _age = 18;  // 年龄
};
// 继承后父类的Person的成员（成员函数+成员变量）都会变成子类的一部分。这里体现出了
Student和Teacher复用了Person的成员。下面我们使用监视窗口查看Student和Teacher对象，可
以看到变量的复用。调用Print可以看到成员函数的复用。
class Student : public Person
{
protected:
int _stuid; // 学号
};

1.2继承定义

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子类用不了 = 不可见，类里类外都不能用

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在父类中定义Print函数，间接调用父类中的私有

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g)

总结：

基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。这里的不可见是指基类的私有成员还是被继承到了派生类对象中，但是语法上限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问它。
基类private成员在派生类中是不能被访问，如果基类成员不想在类外直接被访问，但需要在派生类中能访问，就定义为protected（与继承得到的子类有关）。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。
实际上面的表格我们进行一下总结会发现，基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他成员在子类的访问方式 == Min(成员在基类的访问限定符，继承方式)，public > protected> private。
使用关键字class时默认的继承方式是private，使用struct时默认的继承方式是public，不过最好显示的写出继承方式。
在实际运用中一般使用都是public继承，几乎很少使用protetced/private继承，也不提倡使用protetced/private继承，因为protetced/private继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用，实际中扩展维护性不强

2.基类和派生类对象赋值转换

特殊的语法规则，和整型的提升与截断不一样。

派生类对象可以赋值给基类的对象 / 基类的指针 / 基类的引用。这里有个形象的说法叫切片或者切割。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。
基类对象不能赋值给派生类对象。
基类的指针或者引用可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针或者引用。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。这里基类如果是多态类型，可以使用RTTI(Run-Time Type Information)的dynamic_cast 来进行识别后进行安全转换。（ps：这个我们后面再讲解，这里先了解一下）

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class Person
{
protected :
string _name; // 姓名string _sex;  // 性别int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public :
int _No ; // 学号
};
void Test ()
{
Student sobj ;
// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
Person pobj = sobj ;
Person* pp = &sobj;
Person& rp = sobj;//2.基类对象不能赋值给派生类对象sobj = pobj;// 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针pp = &sobjStudent* ps1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的。ps1->_No = 10;pp = &pobj;
Student* ps2 = (Student*)pp; // 这种情况转换时虽然可以，但是会存在越界访问的问
题ps2->_No = 10;
}

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3.继承中的作用域

在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域。
子类和父类中有同名成员，子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问，这种情况叫隐藏，也叫重定义。（在子类成员函数中，可以使用 基类::基类成员显示访问）
需要注意的是如果是成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏。
注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员

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注意：重载必须是同一个域中的同名函数
选B

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构成隐藏和编译报错。

4.派生类的默认成员函数

6个默认成员函数，“默认”的意思就是指我们不写，编译器会变我们自动生成一个，那么在派生类中，这几个成员函数是如何生成的呢？

派生类的构造函数必须调用基类的构造函数初始化基类的那一部分成员。如果基类没有默认的构造函数，则必须在派生类构造函数的初始化列表阶段显示调用。
派生类的拷贝构造函数必须调用基类的拷贝构造完成基类的拷贝初始化。
派生类的operator=必须要调用基类的operator=完成基类的复制。
派生类的析构函数会在被调用完成后自动调用基类的析构函数清理基类成员。因为这样才能
保证派生类对象先清理派生类成员再清理基类成员的顺序。
派生类对象初始化先调用基类构造再调派生类构造。
派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构。
因为后续一些场景析构函数需要构成重写，重写的条件之一是函数名相同(这个我们后面会讲解)。那么编译器会对析构函数名进行特殊处理，处理成destrutor()，所以父类析构函数不加virtual的情况下，子类析构函数和父类析构函数构成隐藏关系。

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注意：再对何时深浅拷贝给出解释
在Student类示例中，由于成员变量_x和_address都是基本数据类型（int和std::string），并且没有涉及到动态内存分配（比如裸指针指向的堆上内存），所以编译器默认生成的拷贝构造函数通常已经足够满足需求。
编译器默认的拷贝构造函数会执行成员变量的逐个拷贝（memberwise copy），也就是所谓的浅拷贝（shallow copy）。对于基本数据类型和内置类型（如int），这没有问题，因为它们的值可以直接被拷贝。对于std::string这样的类类型，其拷贝构造函数会被自动调用，从而确保字符串的内容也被正确地拷贝。
然而，如果你的类中有裸指针指向动态分配的内存（比如char* _someDynamicMemory），那么默认的拷贝构造函数就会执行浅拷贝，只拷贝指针本身的值（即内存地址），而不是所指向的内存内容。这会导致两个对象共享同一块内存，当其中一个对象释放了这块内存后，另一个对象就会持有一个悬挂指针（dangling pointer），这通常是一个严重的错误。
在你的Student类中，由于没有这样的裸指针，所以你可以安全地依赖编译器默认的拷贝构造函数。但是，如果你添加了这样的成员变量，并且需要执行深拷贝（即分配新的内存并将原始数据拷贝到新的内存中），那么你就需要自定义拷贝构造函数来确保正确的行为

class Person
{
public:Person(const char* name = "peter"): _name(name){cout << "Person()" << endl;}Person(const Person& p): _name(p._name){cout << "Person(const Person& p)" << endl;}Person& operator=(const Person& p){cout << "Person operator=(const Person& p)" << endl;if (this != &p)_name = p._name;return *this;}~Person(){cout << "~Person()" << endl;}
protected:string _name; // 姓名
};class Student :public Person
{
public:Student(const char* name = "黄晓菡", int x = 22, const char* address = "山东省威海市"):Person(name),_x(x),_address(address){}Student(const Student& st):Person(st),_x(st._x),_address(st._address){}Student& operator=(const Student& st){if (this != &st){Person::operator=(st);_x = st._x;_address = st._address;}return *this;}//由于多态，析构函数的名字会被统一处理~Student(){cout << "~Student()" << endl;}protected:int _x = 1;string _address = "盐城大丰区";};
//父类成员（当作整体，看作一个自定义成员）
//子类成员（内置类型）
//子类成员（自定义类型）