4 继承与友元
一句话：友元关系不能继承！！！
一句话：友元关系不能继承！！！
一句话：友元关系不能继承！！！
就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员，打个比方：爸爸的朋友，能说成是你的朋友吗？
来个看个样例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; class Son; class Dad { public: Dad(int money = 100 , const char* house = "homeless") :_money(money) ,_house(house) {} friend void show(const Dad& d, const Son& s); protected: int _money; string _house; }; class Son : public Dad { public: Son(int homework = 100 ) :_homework(homework) {} //friend void show(const Dad& d, const Son& s); protected: int _homework;; }; void show(const Dad& d , const Son& s) { cout << d._money << endl; cout << d._house << endl; } int main() { Dad d(10000, "翻斗花园"); Son s(12); show(d,s); return 0; }
这里友元函数可以访问Dad类的变量：
但是如果要访问Son的变量就会报错：
在Son同样设置一个友元就可以解决这个问题了。
5 继承与静态变量
注意：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！！
我们可以来验证一下：
#include<iostream> using namespace std; class A { public: static int _a ; }; int A::_a = 1; class B : public A { public: protected: int b; }; int main() { B b1; B b2; B b3; cout << &b1._a << endl; cout << &b2._a << endl; cout << &b3._a << endl; return 0; }
运行一下会发现，他们的地址都是一致的：
也就说明他们共用一个_a变量，所以无论派生出多少个子类，都只有一个static成员实例
这个特性可以用来统计一个又多少个类被实例化，也就可以统计数量,只需在构造函数中加入一个增加该静态变量的语句即可：
#include<iostream> #include<string> 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 }; void TestPerson() { Student s1; Student s2; Student s3; cout << " 人数 :" << Person::_count << endl; Student::_count = 0; cout << " 人数 :" << Person::_count << endl; } int main() { TestPerson(); return 0; }
运行一下：
我们就可以知道有多少个该继承体系中实例化了多少个类了！！！
6 复杂的菱形继承及菱形虚拟继承
首先说明一下，由于C++的历史缘故，其一致行走在语言发展的前端，一直在尝试新的内容。在发展过程中，有些内容加入到C++的时候，还没有发现其弊端。而后来发现的时候，为了向上兼容，只能打补丁，所以不开避免的不会有一些弊端，会有复杂的语法和复杂的特性。但这也是C++语言 “我不入地狱,谁入地狱!!! ”的豪迈气息 。总要有先驱者走前前面，而C++就是！！！
- 单继承
单继承很好理解，即继承关系是单线的：
这样的继承关系就叫做单继承！！！ - 多继承
多进程也很好理解，应该类具有多个属性，就可以使用多继承：
而什么是菱形继承呢？？？就是形成一个类似菱形关系的继承关系：
定睛一看，好像不会出什么错误。
但是菱形继承存在这样的问题：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SDU的对象中university成员会有两份,存在二义性和数据冗余的问题！！！
访问的时候就无法确定变量到底属于那一个了：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; class university { public: string _name; // 大学名字 }; class uni211 : public university { protected: int _num; //编号 }; class uni985 : public university { protected: int _id; // 编号 }; class SDU : public uni211, public uni985 { protected: string _address; }; void Test() { // 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个 SDU a; a._name = "peter"; // 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决 a.uni211::_name = "xxx"; a.uni985::_name = "yyy"; }
这样虽然可以解决二义性的问题，但是数据冗余的问题没有解决啊！？一个大学不需要两个名字啊！！！
那这怎么解决呢？？？虚拟继承这不就来了吗！！！
虚拟继承（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uni985和uni211的继承university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!!!
#include<iostream> #include<string> using namespace std; class university { public: string _name; // 大学名称 }; class uni211 : virtual public university { protected: int _num; //编号 }; class uni985 : virtual public university { protected: int _id; //编号 }; class SDU : public uni211, public uni985 { protected: string _address;//地址 }; void Test() { // 这样就只有一个_name了，不存在二义性的问题了 SDU a; a._name = "peter"; }
这是什么原理呢？？？
这里需要我们打开内存窗口来查看了，非常的巧妙！！！
我们先来看不使用虚拟继承的情况
#include<iostream> #include<string> 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; }
来看调试的过程：
通过这个逐语句调试的内存变化，我们可以确定大致的内存情况：
不使用虚拟继承就是这样的内存情况，也好理解为什么同名变量的两份是如何储存的了。
接下来我们来看虚拟继承下的菱形继承是怎么个情况：
看起来像是这样：
_a储存在最下面，而B,C部分的原有储存_a的位置现在是什么呢？？？
其实是个指针，那我们来看看指针指向的空间储存着什么吧：
？？？怎么对应位置是00 00 00 00为什么是零？哈哈往下看一个看看奥：
分别储存着16进制数字20 12，然后对应B,C原本的指针位置加上这个值（偏移量），都会指向到A _a的空间！！！这个00 00 00 00到多态的部分再来进行讲解，知道原地址加上下面的值就是A _a的空间就可以了！！！
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。
即原本B,C中_a的位置储存这一个指针，指针指向的位置有一个偏移量，原位置的地址加上偏移量就会指向A的空间！！！
那这样进行拷贝切片的时候是怎样的呢？一样是把D中B对象的部分切片，然后通过上述方式来找到_a。但这样也带来了一些代价：（PS：内存中的储存顺序就是声明的顺序，先继承谁，谁就在前面）
我们进行一个切片，如果我们执行以下操作：
B* pb = &d; C* pc = &d; pb->_a++; pc->_a++;
这样每次访问都要进行寻找偏移量，加上偏移量才能找到_a进行操作。让操作就变得复杂了！！！
总结：实践中可以设计多继承，但是切记不要设计菱形继承！！！因为太复杂了，容易出各种问题！！！
如果B进行了虚拟继承，那么B的所有的实例类都会按照菱形继承中的方式进行访问！！！因为要保持一致，应该类不应出现两种访问方式。
7 继承的总结和思考
- 很多人说C++语法复杂，其实多继承就是一个体现。有了多继承，就存在菱形继承，有了菱形继承就有菱形虚拟继承，底层实现就很复杂。所以一般不建议设计出多继承，一定不要设计出菱形继承。否则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，很多后来的很多语言都没有多继承，如Java。
- 继承和组合（优先使用组合）
- public继承是一种is-a（谁是什么）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（谁有什么）的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象（也就是把A作为B的成员变量）。
- 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 能看见，不安全，耦合度高)。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 不能能看见，安全，耦合度低)，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，耦合度低。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。
8 有关继承的经典面试题
- C++有多继承，为什么java等语言没有？
历史原因！C++是先驱者（人的直觉认为多继承很合理，我感觉正常人都会想到多继承），并且c++中的多继承处理起来十分复杂，访问基类变量的过程就会很复杂！！！java等后来发展的语言见到c++中多继承的复杂，就干脆放弃了。
- 什么是菱形继承？多继承的问题是什么？
菱形继承如字面意思（两个父类的父类是同一个类就会发生菱形继承），多继承本身没什么问题，真正的问题是有多继承就可能发生菱形继承。菱形继承就有问题了：变量的二义性和继承冗杂。解决办法很简单就是虚拟继承，但是这样就会大大降低效率。
- 继承和组合的区别？什么时候用继承？什么时候用组合？
继承：通过扩展已有的类来获得新功能的代码复用方法
组合：新类由现有类的对象合并而成的类的构造方式
- 如果二者间存在一个“是”的关系，并且一个类要对另外一个类公开所有接口，那么继承是更好的选择
- 如果二者间存在一个“有”的关系，那么首选组合
- 能用组合就用组合！！！能用组合就用组合！！！能用组合就用组合！！！
