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。继承组合(也称合成): 是C实现代码重用的2种主要方法。1.2图解继承例子代码示例123456789101112131415161718192021222324252627282930313233classPerson{public:voidPrint(){cout name: _name endl;cout age: _age endl;}protected:string _name jojo;// 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。classStudent :publicPerson{private:int_stuid;// 学号};classTeacher :publicPerson{protected:int_jobId;// 工号};intmain(){Student s;Teacher t;s.Print();t.Print();return0;}1.3 继承的语法形式1.3.1继承基类成员访问方式的变化总结基类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。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的使用关键字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。如果不想让一个类作为其它类的基类可以用final关键字阻止它被继承。2、 基类派生类的关系通过继承派生类拥有了基类的数据成员和函数成员。派生类在基类的基础上可实施以下改变增加新的成员数据函数。重载(overload)基类的函数成员。重定义(override,覆盖)基类已有的函数成员。改变基类成员在派生类中的访问属性。派生类不能继承基类的以下内容1析构函数。2) 基类的友元函数。3静态成员数据函数4针对基类定义的一些特殊运算符如new等。注意派生类继承了基类的所有成员但派生类能够直接访问从基类继承来的公有和保护成员且只能通过这两类成员访问从基类继承来的私有成员。3、基类和派生类对象赋值兼容转换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。基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针。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。基类和派生类的赋值转换的基础是建立在公有继承的基础上的引用类型通常是用.来访问的指针类型的访问就要通过-代码示例1234567891011121314151617181920212223242526272829classPerson{protected:string _name;// 姓名string _sex;// 性别int_age;// 年龄};classStudent :publicPerson{public:int_No;// 学号};intmain(){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这边会报错// 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 sobj;Student * 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;}4、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。隐藏关系代码举例1234567891011121314151617181920classBase {//基类public:Base(inta 0) { k a; }intk;//为演示,将数据成员声明为公有voidfn1() { cout Base::fn1() endl; }voidfn2() { cout Base::fn2() endl; }};classDerived :publicBase {//派生类public:voidfn1() { cout Devired::fn1() endl; }//构成隐藏voidfn2() { cout Devired::fn2() endl; }//如果我们想访问基类的fn1函数可以指定作用域};intmain() {Derived d;cout k d.k endl;d.fn1();d.fn2();d.Base::fn1();}5、派生类的默认成员函数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。已知父类代码Person如下123456789101112131415161718192021222324252627classPerson{public:Person(constchar* name peter)//有参的构造函数: _name(name){cout Person() endl;}Person(constPerson p)//Person给拷贝构造函数: _name(p._name){cout Person(const Person p) endl;}Person operator(constPerson p)//operator重载{cout Person operator(const Person p) endl;if(this! p)_name p._name;return*this;}~Person()//析构函数{cout ~Person() endl;}protected:string _name;// 姓名};如何实现子类的拷贝构造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子类有一个Int 类型的成员_num。子类完整代码示例1234567891011121314151617181920212223242526272829303132classStudent :publicPerson{public:Student(constchar* name,intnum): Person(name), _num(num){cout Student() endl;}Student(constStudent s): Person(s), _num(s._num){cout Student(const Student s) endl;}Student operator (constStudent s){cout Student operator (const Student s) endl;if(this! s){Person::operator (s);_num s._num;}return*this;}~Student(){cout ~Student() endl;}protected:int_num;//学号};子类里面要不要显示调用父类析构函数的问题答案是不用因为父子类的析构函数构成隐藏关系子类会自动调用父类的析构函数。析构名称会被统一处理成destructor()如何设计一个不能被继承的类答案构造函数私有这样子类就无法初始化基类对象从而不能被继承。派生类对象的构造和析构顺序派生类对象的构造顺序:步骤1先构造基类步骤2再构造对象成员步骤3最后构造派生类自身派生类什么时候可以不定义构造函数当基类 和 所有 对象成员具有无参构造函数时无参构造函数细分为3种情况: (1)没有定义任何构造函数; (2)具有[重定义的]无参构造函数; (3)具有缺省参数的构造函数。派生类什么时候“必须”定义构造函数答案当基类或对象成员所属类只含有带参数的构造函数时。即使派生类本身没有数据成员要初始化它也必须定义构造函数以“构造函数初始化列表”的方式向基类和对象成员的构造函数传递参数以实现基类子对象和对象成员的初始化。6、继承与友元、静态函数友元关系不能继承也就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员**如果一个类继承了其它类则它声明的友元也只能访问它自己的全体成员以及从基类继承到的public和protected成员。**而它的基类和派生类并不认可这种友元关系按照规则只能访问公有成员。继承和静态的关系基类定义了static静态成员则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子类都只有一个static成员实例 。基类静态成员为继承层次结构所有类共享代码示例123456789101112131415161718192021222324252627282930classPerson{public:Person () { _count ;}protected:string _name ;// 姓名public:staticint_count;// 统计人的个数。};intPerson :: _count 0;classStudent :publicPerson{protected:int_stuNum ;// 学号};classGraduate :publicStudent{protected:string _seminarCourse ;// 研究科目};voidTestPerson(){Student s1 ;Student s2 ;Student s3 ;Graduate s4 ;cout 人数 : Person ::_count endl;Student ::_count 0;cout 人数 : Person ::_count endl;}7、复杂的菱形继承及菱形虚拟继承单继承一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承多继承一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承菱形继承菱形继承是多继承的一种特殊情况。菱形继承的问题从下面的对象成员模型构造可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。在Assistant的对象中Person成员会有两份。需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题1234567891011121314151617181920212223242526272829classPerson{public:string _name;// 姓名};classStudent :publicPerson{protected:int_num;//学号};classTeacher :publicPerson{protected:int_id;// 职工编号};classAssistant :publicStudent,publicTeacher{protected:string _majorCourse;// 主修课程};voidTest(){// 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个Assistant a;//a._name peter;// 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题但是数据冗余问题无法解决a.Student::_name xxx;a.Teacher::_name yyy;}解决二义性的方法除了指定访问的父类也可以通过虚拟继承.虚拟基类使得派生类中只存在同一基类的一份拷贝解决了基类 数据成员的二义性问题虚拟继承的定义举例123classStudent:virtualpublicPerson{……}//Person为虚基类classEmployee:virtualpublicPerson{……}//Person为虚基类classStuEmployee:publicStudent,publicEmployee{……}代码示例123456789101112classA {public:voidvf() {coutI come from class Aendl; }};classB:virtualpublicA{ };classC:virtualpublicA{ };classD:publicB,publicC{ };voidmain(){D d;d.vf();// 正确}继承关系如图所示——虚基类总结本文和大家总结了C继承的几个要点从继承的概念、定义出发再到基类和派生类之间的关系赋值兼容转换再到继承中的作用域、成员函数等再浅谈了C的复杂菱形继承等希望本文对大家有所帮助