五、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
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) { //报错 成员 "Person::_name" " s._stuNum"不可访问 cout << p._name << endl; cout << s._stuNum << endl; } void main() { Person p; Student s; Display(p, s); }
六、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 。
class Person { public: //每次创建一个Person对象，都会对_count++一次。 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 }; class Graduate : public Student { protected: string _seminarCourse; // 研究科目 }; int main() { Student s1; Graduate s3; cout << &(s1._name) << endl; cout << &(s3._name) << endl; cout<< &(s1._count) << endl; cout << &(s3._count) << endl; }
七、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
1、菱形继承
菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况。
//菱形继承 class Person { public: string _name;//姓名 int _age = 22; }; class Student : public Person { protected: int _num = 01;//学号 }; class Teacher : public Person { protected: int _id = 10;//职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected: string _majorCourse = "Computer science";//主修课程 }; int main() { Assistant a1; //"Assistant::_name" 不明确, 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个 //a1._name = "peter"; //二义性问题解决了，但是数据冗余问题无法解决，这里有两个_name，还有两个_age,我们只想要一个就没有办法解决了 a1.Student::_name = "peter"; a1.Teacher::_name = "Mr peter"; }
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。
菱形继承的解决办法: 虚拟继承（关键字virtual）可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系，在Student和Teacher的继承Person时使用虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用。
class Person { public: string _name;//姓名 int _age = 22; }; class Student : virtual public Person { protected: int _num = 01;//学号 }; class Teacher : virtual public Person { protected: int _id = 10;//职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected: string _majorCourse = "Computer science";//主修课程 }; void test4() { Assistant a1; // 虚继承以后这样就不会有二义性问题了！ //a1._name = "peter"; a1.Student::_name = "peter"; a1.Teacher::_name = "Mr peter"; }
2、虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理
为了研究虚拟继承原理，我们给出了一个简化的菱形继承继承体系，再借助内存窗口(内存窗口是不加修饰的，我们能够看到数据的真实情况)观察对象成员的模型。
我们先来看非虚拟继承下的情况：
class A { public: int _a; }; class B : public A { public: int _b; }; class C : 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; }
可以看到有数据冗余。
下面我们再来看看虚拟继承下，数据在内存中的存储：
class A { public: int _a; }; class B : virtual public A { public: int _b; }; 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; }
可以看出虚拟继承中D对象中将A放到的了对象组成的最下面，并没有将A放在对象B或对象C中，这个A同时属于B和C，那么B和C如何去找到公共的A呢？
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。 这样不论是B修改A,还是C修改A，修改的都是同一个A。
八、继承的总结和反思
- 继承一般情况下只使用单继承，就算使用多继承也不要设计出菱形继承，其底层实现就很复杂，而且在复杂度及性能上都有问题。
- 多继承可以认为是C++的缺陷之一，很多后来的OO语言都没有多继承，如Java。
继承和组合
public继承是一种is-a的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。- 组合是一种
has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象。
class A { }; //继承 class B : public A { }; //组合 class C { private: A _a; };
- 优先使用对象组合，而不是类继承
- 继承允许你根据基类的实现来定义派生类的实现。这种通过生成派生类的复用通常被称为白箱复用(white-box reuse)。术语“白箱”是相对可视性而言：在继承方式中，基类的内部细节对子类可见 。继承一定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派生类有很大的影响。派生类和基类间的依赖关系很强，耦合度高。
- 对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象来获得。对象组合要求被组合的对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复用(black-box reuse)，因为对象的内部细节是不可见的。对象只以“黑箱”的形式出现。组合类之间没有很强的依赖关系，耦合低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装。
- 实际尽量多去用组合。组合的耦合度低，代码维护性好。不过继承也有用武之地的，有些关系就适合继承那就用继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的关系可以用继承，可以用组合，就用组合。
