黑马程序员C++类和对象【6】—— 继承(一文万字带你搞懂C++继承 —— 你还不知道怎么学C++继承吗?不知道虚继承底层原理吗?)(1)

简介: 黑马程序员C++类和对象【6】—— 继承(一文万字带你搞懂C++继承 —— 你还不知道怎么学C++继承吗?不知道虚继承底层原理吗?)(1)

 

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系,例如下图中:

我们发现,定义这些类时,下级别的成员除了拥有上一级的共性,还有自己的特性。


这个时候我们就可以考虑利用继承的技术,减少重复代码。

继承的基本语法

例如我们看到很多网站中,都有公共的头部,公共的底部,甚至公共的左侧列表,只有中心内容不同


接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容,看一下继承存在的意义以及好处

普通实现:

//Java页面
class Java 
{
public:
  void header()
  {
    cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
  }
  void footer()
  {
    cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
  }
  void left()
  {
    cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
  }
  void content()
  {
    cout << "JAVA学科视频" << endl;
  }
};
//Python页面
class Python
{
public:
  void header()
  {
    cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
  }
  void footer()
  {
    cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
  }
  void left()
  {
    cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
  }
  void content()
  {
    cout << "Python学科视频" << endl;
  }
};
//C++页面
class CPP 
{
public:
  void header()
  {
    cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
  }
  void footer()
  {
    cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
  }
  void left()
  {
    cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
  }
  void content()
  {
    cout << "C++学科视频" << endl;
  }
};
void test01()
{
  //Java页面
  cout << "Java下载视频页面如下: " << endl;
  Java ja;
  ja.header();
  ja.footer();
  ja.left();
  ja.content();
  cout << "--------------------" << endl;
  //Python页面
  cout << "Python下载视频页面如下: " << endl;
  Python py;
  py.header();
  py.footer();
  py.left();
  py.content();
  cout << "--------------------" << endl;
  //C++页面
  cout << "C++下载视频页面如下: " << endl;
  CPP cp;
  cp.header();
  cp.footer();
  cp.left();
  cp.content();
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

如上面代码所示:程序中出现了大量重复的代码。我们现在就需要想办法解决这个问题。

继承实现:

//公共页面
class BasePage
{
public:
  void header()
  {
    cout << "首页、公开课、登录、注册...(公共头部)" << endl;
  }
  void footer()
  {
    cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
  }
  void left()
  {
    cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
  }
};
//Java页面
//继承写法: class 子类名:继承方式 父类名
class Java : public BasePage
{
public:
  void content()
  {
    cout << "JAVA学科视频" << endl;
  }
};
//Python页面
class Python : public BasePage
{
public:
  void content()
  {
    cout << "Python学科视频" << endl;
  }
};
//C++页面
class CPP : public BasePage
{
public:
  void content()
  {
    cout << "C++学科视频" << endl;
  }
};
void test01()
{
  //Java页面
  cout << "Java下载视频页面如下: " << endl;
  Java ja;
  ja.header();
  ja.footer();
  ja.left();
  ja.content();
  cout << "--------------------" << endl;
  //Python页面
  cout << "Python下载视频页面如下: " << endl;
  Python py;
  py.header();
  py.footer();
  py.left();
  py.content();
  cout << "--------------------" << endl;
  //C++页面
  cout << "C++下载视频页面如下: " << endl;
  CPP cp;
  cp.header();
  cp.footer();
  cp.left();
  cp.content();
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

继承的好处:可以减少重复的代码


class A : public B;


A 类称为子类 或 派生类

B 类称为父类 或 基类


派生类中的成员,包含两大部分


一类是从基类继承过来的,一类是自己增加的成员。


从基类继承过过来的表现其共性,而新增的成员体现了其个性

继承方式

根据上面的过程我们已经知道了继承的语法:class 子类 : 继承方式 父类

继承方式一共有三种:

  • 公共继承
  • 保护继承
  • 私有继承

父类里面private的内容,子类不管哪种方式继承都拿不到。


如果是公有继承:那么父类除私有外,其他的都是原来的权限不变。


如果是保护继承:除私有外都变为了protected保护权限。


如果是私有继承:除父类私有的以外,其他的都变成了private私有权限。


示例:

class Base1
{
public: 
  int m_A;
protected:
  int m_B;
private:
  int m_C;
};
//公共继承
class Son1 :public Base1
{
public:
  void func()
  {
    m_A; //可访问 public权限
    m_B; //可访问 protected权限
    //m_C; //不可访问父类的私有权限
  }
};
void myClass()
{
  Son1 s1;
  s1.m_A; //其他类只能访问到公共权限
    //s1.m_B;//到子类Son1中,m_B变成了保护权限,类外访问不到。
}
//保护继承
class Base2
{
public:
  int m_A;
protected:
  int m_B;
private:
  int m_C;
};
class Son2:protected Base2
{
public:
  void func()
  {
    m_A; //可访问 protected权限
    m_B; //可访问 protected权限
    //m_C; //不可访问
  }
};
void myClass2()
{
  Son2 s;
  //s.m_A; //不可访问,保护继承,父类的公有属性来到Son2中变为保护权限,类外访问不到
//私有继承
class Base3
{
public:
  int m_A;
protected:
  int m_B;
private:
  int m_C;
};
class Son3:private Base3
{
public:
  void func()
  {
    m_A; //可访问 private权限
    m_B; //可访问 private权限
    //m_C; //不可访问
  }
};
class GrandSon3 :public Son3
{
public:
  void func()
  {
    //Son3是私有继承,所以继承Son3的属性(私有权限)在GrandSon3中都无法访问到
    //m_A;
    //m_B;
    //m_C;
  }
};

回顾一下继承方式不同,子类权限的表示:

首先,对于父类而言,父类中隐私的东西,子类不管什么方式继承都无法访问;

如果是公共继承,父类中的公有和保护属性的访问权限没有变化,如果是保护继承,公有和保护权限变成了保护,如果是私有继承,这两个权限就都变成了私有。

继承中的对象模型

问题:从父类继承过来的成员,哪些属于子类对象中?

class Base
{
public:
  int m_A;
protected:
  int m_B;
private:
  int m_C; //私有成员只是被隐藏了,但是还是会继承下去
};
//公共继承
class Son :public Base
{
public:
  int m_D;
};
void test01()
{
    //16
    //父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去
    //父类中私有成员属性 是被编译器给隐藏了,因此是访问不到的,但是确实是被继承了
  cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

通过工具验证:

打开开发人员命令提示符工具。


如何找到文件位置,复制,然后在工具里面跳转到项目文件所在盘,“cd 文件路径”,跳转之后再输入dir,定位到当前CPP文件的盘符


然后输入: cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名 所属文件名


上面一串英文的意思就是报告单个类的布局。

结论:

       父类中私有成员也是被子类继承下去了,只是由编译器给隐藏后访问不到

继承中构造和析构顺序

子类继承父类后,当创建子类对象,也会调用父类的构造函数

问题:

父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后?

class Base 
{
public:
  Base()
  {
    cout << "Base构造函数!" << endl;
  }
  ~Base()
  {
    cout << "Base析构函数!" << endl;
  }
};
class Son : public Base
{
public:
  Son()
  {
    cout << "Son构造函数!" << endl;
  }
  ~Son()
  {
    cout << "Son析构函数!" << endl;
  }
};
void test01()
{
  //继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反
  Son s;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

说明是先构造父类,再子类,析构相反


总结:

       继承中 先调用父类构造函数,再调用子类构造函数,析构顺序与构造相反  


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