C++继承(下)

简介: C++继承(下)

继承与友元

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。

#include<iostream>
using namespace std;
class Student;
class Person
{
public:
  friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
  string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
  int _stuNum; // 学号
};
void Display(const Person& p, const Student& s)
{
  cout << p._name << endl;
  cout << s._stuNum << endl;
}
void main()
{
  Person p;
  Student s;
  Display(p, s);
}

继承与静态成员

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 。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
  Person() { ++_count; }
protected:
  string _name; // 姓名
public:
  static int _count; // 统计人的个数。
};
int Person::_count = 0;
class Student : public Person
{
protected:
  int _stuNum; // 学号
};
int main()
{
  Person s1;
  Student s2;
  cout << s1._count << endl;
  cout << s2._count << endl;
  cout << &s1._count << endl;
  cout << &s2._count << endl;
  return 0;
}

这是因为静态成员存储的区域不一样,是储存在静态区的。

这里还要注意一种情况:

这样子是可以的,因为虽然是*和->但是不会去真正的在这个对象里面找,因为静态区是不在这个对象中的,就像之前的成员函数一样,定义的内容也不是在对象内部,只是声明在类中,传递过去的也是空指针,并没有真正的去访问空指针。

其实这样子就相当于告诉你去哪个类里面找。

多继承

一个类继承了多个个类,这就是多继承。

菱形继承

最麻烦的就是这种菱形继承,因为数据会冗余。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
  string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
  int _num; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
  int _id; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
  string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
  Assistant s;
  //s._name;//编译器不知道我们要访问哪个name,产生了二义性
  s.Student::_name = "xxx";
  s.Teacher::_name = "yyy";
  return 0;
}

虚继承

但是指定作用域去访问并没有彻底的解决这里的问题,所以有了一个关键字,virtual。

虚继承要在菱形继承中间的位置。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
  string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected:
  int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
  int _id; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
  string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
  Assistant s;
  s._name = "xxx";//编译器不知道我们要访问哪个name
  //s.Student::_name = "xxx";
  //s.Teacher::_name = "yyy";
  return 0;
}

现在这三个域中的name就都是同一个name了。

虚继承的原理

先来看看普通类,因为编译器内部做了处理,这里只能用内存窗口去观察了。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  int _a;
};
class B : public A
//class B : virtual public A
{
public:
  int _b;
};
class C : public A
//class C : virtual public A
{
public:
  int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
  int _d;
};
int main()
{
  D d;
  d.B::_a = 1;
  d.C::_a = 2;
  d._b = 3;
  d._c = 4;
  d._d = 5;
  return 0;
}

这里我锁定了d地址。

然后再来看看虚继承的:

这是成员在内存中的分布位置。

那么橙框中的内容又是什么呢?

这里面其实是地址,地址在调用两个内存窗口看一下:

那么这里橙色框里面又是什么。

我们看一下距离,第一个距离20,第二个距离12,也就是说上面橙框里面的是找到虚基类对象的偏移量!

那么为什么要储存偏移量呢?

因为子类在给父类赋值的情况下,会发生切片,虚继承的成员因为是在最下面,所以中间如果少了内容位置就会不一样。

也就是说,虚继承之后的对象就不是在类内部了,而是放在下面某一处了,但是这个位置不确定,所以用偏移量来算才是准确的。

像最后一个赋值给父类,他又指向了原来d对象的位置,进入之后也是通过地址+偏移量找到虚继承对象。

那么虚继承看起来好像更加占用空间了,那么如果虚继承对象的成员很大,不用虚继承会有多份,但是用了虚继承就只有一份。

存偏移量的地方叫做虚继表,对象中储存了虚继表的地址。

总结

继承与组合:

//继承
class A
{
  int _a;
};
class B:public A
{
  int _b;
};
//组合
class X
{
  int _x;
};
class Y
{
  X x;
  int _y;
};

这两种都是复用。

但是继承是保护能用,组合不能用,所有就有人提出了两个概念。

继承叫做白箱复用,组合叫黑箱复用。

白箱意思就是能看清楚里面的内容,根据某些底层原理去实现对应的功能,黑箱是不注重底层的内容,只要能完成任务就行。

这里还有一个区别,继承的耦合度比组合的高。

我们一般追求的都是低耦合。

继承当中改了父类的内容,子类的内容大概率也会被修改,组合的概率就会小,因为继承跟保护和公有成员有联系,组合只和公有成员有联系。

继承:例如学生和人都有很多共同特征,可以说学生是一个人,这个人是学生。

组合:例如头和眼睛,眼睛应该在头上,但是他们细节没相似之处,不能说头是眼睛。

继承和组合要根据实际情况去使用,如果都差不多就用组合。

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