[C++随想录] 继承(下)

简介: [C++随想录] 继承(下)

继承与友元

基类的友元, 派生类不会继承, 即基类的友元不能访问 子类中的 私有和保护成员

// 类的声明
class Student;
class Person
{
public:
  friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
  string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
public:
  // friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
  int _stuNum; // 学号
};
void Display(const Person& p, const Student& s)
{
  cout << p._name << endl;
  cout << s._stuNum << endl; // error: “Student::_stuNum”: 无法访问 protected 成员(在“Student”类中声明)
}
void test3()
{
  Person p;
  Student s;
  Display(p, s);
}
int main()
{
  test3();
  return 0;
}

解决方法就是: 让 Display函数也充当 子类的友元👇👇👇

class Student : public Person
{
public:
  friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
  int _stuNum; // 学号
};

继承与静态成员

基类中定义了一个静态成员, 则在整个继承体系中, 仅此一份. 子类不会单独拷贝一份, 继承的是使用权

🗨️只创建子类对象, 问一共创建了多少个子类对象?

  • 1. 可以在子类的默认构造中创建一个静态成员变量.
class A
{
public:
  A(){}
};
class B :public A
{
public:
  B()
  {
    _count++;
  }
public:
  static int _count;
};
int B::_count = 0;
void test4()
{
  B b1;
  B b2;
  B b3;
  B b4;
  B b5;
  B b6;
  cout << "子类中的个数->" << B::_count << endl;
}
int main()
{
  test4();
  return 0;
}

运行结果:

子类中的个数->6
  1. 可以在父类的默认构造中创建一个静态成员变量.
class A
{
public:
  A()
  {
    ++_count;
  }
public:
  static int _count;
};
int A::_count = 0;
class B :public A
{
};
void test4()
{
  B b1;
  B b2;
  B b3;
  B b4;
  B b5;
  B b6;
  cout << "子类的个数->" << A::_count << endl;
}
int main()
{
  test4();
  return 0;
}

运行结果:

子类中的个数->6

多继承的结构

一个子类只有一个直接父类, 叫做 单继承

一个子类有两个及以上的父类, 叫做 多继承

单继承的结构


其实在 内存中不是这样 "点开" 的关系, 而是连续的空间

多继承的机构

当然, 也是连续的空间

棱形继承的结构

多继承会有一种情况是 棱形继承

D继承B和C, B和C又同时继承A ⇒ 就会导致D对象中有两个A对象成员

这样就会导致 冗余性和二义性

其实, 解决 访问不明确/ 二义性 可以使用 基类::

但是 内存中D还是存储了两份 A类对象 造成的数据冗余性问题还没解决呢?


棱形虚拟继承的结构

棱形虚拟继承解决的就是 数据冗余性 和 二义性的问题


通过 内存窗口, 我们发现:

  1. 把A从B 和 C中抽出来了, 让A既不属于B, 也不属于C
  2. B和C类中多了一个位置出来
  • B和C类中多了一个位置的用处是什么?
  • 我们发现: 地址指向的空间第一个位置是 0, 第二个位置分别是 20(十六进制转二进制) 和 12(十六进制转二进制)
  • 虽然, 把A类单独放在一个空间, 但 A类中的成员还是B和C类得一部分 =>

这里是通过了B和C的两个指针,指向的一张表。这两个指针叫 虚基表指针,这两个表叫 虚基表。虚基表中存的 偏移量 。通过偏移量可以找到下面的A。

那么这个时候, 我们修改A类的对象, 就不会有 冗余性和二义性的问题了👇👇👇

继承与组合

继承是一种 is-a的关系, 是一种 白箱复用, 子类跟父类之间的 耦合度高

对象组合是一种 has-a的关系, 是一种 黑箱复用, 耦合度低

is-a 和 has-a

is-a,就表示 子类是一个特殊的父类

has-a, 就表示 A对象中有B对象


白箱复用 和 黑箱复用

白箱复用, 透明的, 即 子类知道父类内部的细节, 方法的实现

黑箱复用, 不透明的, 即 对象之间不知道彼此的内部的细节


耦合度

打个比方:

父类A中的成员 有20个是public, 80个是protected的; 派生类是public继承

那么在派生类B中, A的成员都是可见的 ⇒ 耦合度是 100%

同样的,

A对象中的成员, 有20个是public, 80个是protected的;

那么B对象想用A对象里面的成员, 只能使用 20个public的成员 ⇒ 耦合度是 20%


🗨️那对象组合这么好, 我们就用对象组合, 不用继承了是吧?


首先, 存在即合理 ⇒ 全部都这样, 或者全部都那样的想法就是错误的

合理使用: 符合is-a 关系的就使用 继承; 符合 has-a关系就使用 对象组合; 如果 既符合has-a, 又符合 is-a关系使用 对象组合

实现 多态 , 必须使用继承


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