继承(C++) 上

简介: 继承(C++)

继承的概念及定义


继承的概念


继承是面向对象程序设计使代码可以复用的重要手段,允许程序在保持原有类特性的基础上进行扩展,增加功能,所产生的新类,称作派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了有简单到复杂的过程,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="zhangsan";//姓名
  int _age=18;//年龄
};
class Student :public Person
{
protected:
  int _stuid;//学号
};
class Teacher :public Person
{
protected:
  int _jobid;//工号
};
int main()
{
  Student s;
  Teacher t;
  s.Print();
  t.Print();
  return 0;
}


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继承后父类的 Person的成员,都会变成子类的一部分,在 Print的打印中体验了复用的效果


继承的定义


定义格式


Person称作父类,也是基类;Teacher称作子类,也是派生类


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继承关系和访问限定符



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继承基类成员访问方式的变化


image.png


最终的继承成员:类成员和继承方式中权限较低的那个


基类和派生类对象赋值转换


派生类对象可以赋值给基类的对象/指针/引用,与以往所学习的有所不同,子类可以赋值给父类


观察下列代码


int main()
{
  int i = 1;
  double d = 2.2;
  i = d;
  const int& ri = d;
  return 0;
}

当 i=d时,并不是直接赋值,而是先创建一个临时变量,临时变量中的值为2,临时变量具有常性,所以在下面引用时,必须加上 const否则程序便会崩溃


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上面的问题在继承中就不会出现,因为赋值的原理都不同;继承中的赋值并不会产生临时变量,而是直接将子类赋值给父类,简单来说是子类中与父类相同类型的数据赋值给父类,也称切片


int main()
{
  Person pn;
  Teacher t;
  pn = t;
  return 0;
}


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继承中的作用域


在继承中基类和派生类都有独立的作用域

当子类和父类中有同名成员时,子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问,此情况称作隐藏,也称作重定义

如果成员函数也同名,也构成隐藏

class Person
{
protected:
  string _name = "zhangsan";//姓名
  int _age = 18;//年龄
};
class Student :public Person
{
public:
  void Print()
  {
  cout << "姓名:" << _name << endl;
  cout << "年龄:" << _age << endl;
  }
protected:
  int _age=20;//年龄
};
void test()
{
  Student s;
  s.Print();
}


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Student,Person中的_age学号构成隐藏,程序运行之后打印的是子类中的_age,将父类中的_age隐藏了起来


如果想访问父类中的_age,可以做如下操作


class Student :public Person
{
public:
  void Print()
  {
  cout << "姓名:" << _name << endl;
  cout << "年龄:" << Person::_age << endl;
  }
protected:
  int _age=20;//年龄
};


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派生类的默认成员函数


普通类的成员


  1. 内置类型
  2. 自定义类型


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派生类的成员


  1. 基类对象
  2. 派生类的内置类型
  3. 派生类的自定义类型


派生类中基类对象调用基类对应的函数完成初始化/清理/拷贝,内置类型/自定义类型的处理与普通类一致


class Person
{
public:
  Person(const char* name = "zhangsan")
  :_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;
};
class Student:public Person
{
public:
  Student(const char* name)
  :Person(name)
  ,_stuid(210202)
  {
  cout << "Student()" << endl;
  }
  Student(const Student& st)
  :Person(st)
  ,_stuid(st._stuid)
  {
  cout << "Student(const Student& st)" << endl;
  }
  Student& operator=(const Student& st)
  {
  cout << "Student& operator=(const Student& st)" << endl;
  if (this != &st)
  {
    Person::operator = (st);
    _stuid = st._stuid;
  }
  return *this;
  }
  ~Student()
  {
  Person::~Person();
  cout << "~Student()" << endl;
  }
protected:
  int _stuid;
};
int main()
{
  Student st("zhangsan");
  return 0;
}


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析构函数有所区别,子类析构函数和父类析构函数构成隐藏关系,由于多态的要求,所有的析构函数都会特殊处理成destructor函数名,所以在子类的析构函数中需要加上访问限定符Person::才能调用父类的析构函数;从上面的打印结果来看,父类的析构多调用了一次,只是为什么呢???


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通过查看汇编,我们发现,在子类的析构函数执行结束后,编译器会自动调用父类的析构函数进行资源清理工作;也就是说,我们不需要在子类中调用父类的析构函数


删除子类中调用的父类析构函数运行结果如下


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仔细观察发现其中也有些不寻常,子类后创建为什么先析构呢?

其实这也是析构函数特殊的地方:子类先析构,父类再析构,子类析构函数中不需要显示调用父类析构,子类析构结束后编译器会自动调用父类析构


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