从C语言到C++_22(继承)多继承与菱形继承+笔试选择题(中):https://developer.aliyun.com/article/1521906
6. 继承与组合
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。
继承和组合都可以用,优先使用对象组合,而不是类继承,有什么例子?:
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也可以用组合,就优先用组合。
class A { // ... }; // 继承 class B : public A { // ... }; class C { // ... }; // 组合 class D { // ... C _c; };
⬛ 黑箱复用:C对象公有成员D可以直接用,C对象保护成员D不能直接用。
⬜ 白箱复用:C对象公有成员D可以直接用,C对象保护成员D也可以直接用。
我们举个旅游的例子来讲解:
团体出行:人和人之间关系太紧密 —— 耦合度高
自由出行:人和人之间关系松散的,没有很多具体要求 —— 耦合度低
继承就是团体出行,A 任何成员的修改都有可能影响 B 的实现。
组合就是自由出行,C 只要不修改公有,就不会对 D 有影响。
以前提到过,软件开发最好实现:低耦合,高内聚。
总结:适合 is-a 关系,建议继承。适合 has-a 关系,建议组合。都可以,建议组合。
7. 继承的笔试选择题
1. 下面关于继承说法不正确的是( )
A.继承可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来类的情况下对这些功能进行扩展
B.继承体系中子类必须要体现出与基类的不同
C.子类对象一定比基类对象大
D.继承呈现了面相对象程序设计的层次结构,体现了有简单到复杂的认知过程
2. 关于继承说法正确的是( )
A.所有的类都可以被继承
B.Car(汽车)类和Tire(轮胎)类可以使用继承方式体现
C.继承是实现代码复用的唯一手段
D.狗是一种动物,可以体现出继承的思想
3. 下面关于访问权限与继承权限说法不正确的是( )
A.访问权限和继承权限是不同的概念
B.访问权限和继承权限关键字上是一样的,但是出现位置不一样
C.如果是protected继承方式,基类public的成员变量能通过基类对象在类外直接访问
D.基类私有的成员变量在子类中都不能直接访问,因为没有被子类继承了
4. 关于同名隐藏的说法正确的是( )
A.同一个类中,不能存在相同名称的成员函数
B.在基类和子类中,可以存在相同名称但参数列表不同的函数,他们形成重载
C.在基类和子类中,不能存在函数原型完全相同的函数,因为编译时会报错
D.成员函数可以同名,只要参数类型不同即可,成员变量不能同名,即使类型不同
5. 下面代码输出结果:( )
class A
{
public:
void f(){ cout<<"A::f()"<<endl; }
int a;
};
class B : public A
{
public:
void f(int a){cout<<"B::f()"<<endl;}
int a;
};
int main()
{
B b;
b.f();
return 0;
}
A.打印A::f()
B.打印B::f()
C.不能通过编译,因为基类和派生类中a的类型以及名称完全相同
D.以上说法都不对
6. 下面说法正确的是( )
A.派生类构造函数初始化列表的位置必须显式调用基类的构造函数,已完成基类部分成员的初始化
B.派生类构造函数先初始化子类成员,再初始化基类成员
C.派生类析构函数不会自动析构基类部分成员
D.子类构造函数的定义有时需要参考基类构造函数
7. 关于派生类构造函数与析构函数说法正确的是( )
A.在派生类对象构造时,先调用基类构造函数,后调用子类构造函数
B.在派生构造函数初始化列表的位置必须显式调用基类构造函数
C.在派生类对象销毁时,先调用基类析构函数,后调用子类析构函数
D.派生类的析构函数只需析构派生类的资源即可
8. 下列代码中f函数执行结束后输出( )
class A
{
public:
A() { cout<<"A::A()"<<endl; }
~A() { cout<<"A::~A()"<<endl; }
int a;
};
class B : public A
{
public:
B() { cout<<"B::B()"<<endl; }
~B() {cout<<"B::~B()"<<endl; }
int b;
};
void f()
{
B b;
}
A.B::B() B::~B()
B.B::B() A::A() A::~A() B::B()
C.A::A() B::B() B::~B() A::~A()
D.以上都不对
9. 下面关于继承权限说法正确的是( )
A.派生类在继承基类时,必须明确指定继承方式
B.Class定义的类,默认的访问权限是protected
C.struct定义的类,默认访问权限是public
D.子类没有继承基类私有的成员
10. 关于基类哪些成员被子类继承说法不正确的是( )
A.静态成员函数
B.所有成员变量
C.基类的友元函数
D.静态成员变量在整个继承体系中只有一份
11. 关于基类与派生类对象模型说法正确的是()
A.基类对象中包含了所有基类的成员变量
B.子类对象中不仅包含了所有基类成员变量,也包含了所有子类成员变量
C.子类对象中没有包含基类的私有成员
D.基类的静态成员可以不包含在子类对象中
E.以上说法都不对
12. 关于基类与子类对象之间赋值说法不正确的是( )
A.基类指针可以直接指向子类对象
B.基类对象可以直接赋值给子类对象
C.子类对象的引用不能引用基类的对象
D.子类对象可以直接赋值给基类对象
13. 下面哪项结果是正确的( )
class Base1 { public: int _b1; };
class Base2 { public: int _b2; };
class Derive : public Base1, public Base2
{ public: int _d; };
int main(){
Derive d;
Base1* p1 = &d;
Base2* p2 = &d;
Derive* p3 = &d;
return 0;
}
A.p1 == p2 == p3
B.p1 < p2 < p3
C.p1 == p3 != p2
D.p1 != p2 != p3
14. 关于以下菱形继承说法不正确的是( )
class B {public: int b;};
class C1: public B {public: int c1;};
class C2: public B {public: int c2;};
class D : public C1, public C2 {public: int d;};
A.D总共占了20个字节
B.B中的内容总共在D对象中存储了两份
C.D对象可以直接访问从基类继承的b成员
D.菱形继承存在二义性问题,尽量避免设计菱形继承
答案:
1. C
A.这是继承的功能,也是代码复用的体现
B.继承除了吸收基类成员之外,一般还需要扩充自己的数据成员,跟基类有所不一样
C.不一定,有可能子类只是改写父类的方法而已,
并没有增加其自身的数据成员,则大小一样,故错误
D.继承体现了一定的层次结构和认知过程
2. D
A.final说明的类不能被继承
B.应该使用组合,因为Tire类跟Car类属于Has-a的关系
C.模板也是代码复用的重要手段
D.狗是动物的一种,属于is-a关系,是继承的体现
3. D
A.两个权限控制的东西不一样
B.访问权限在类内部,继承权限在类外
C.只要是public成员对象都可以直接访问
D.基类私有成员不能直接访问不是没有被继承,而是权限问题
4. D
A.可以存在,如函数重载
B.基类与子类函数名字相同,参数不同,形成的是隐藏
C.可以共存
D.成员函数在同一个类里面同名,此时构成了重载,但变量一定不能同名,故正确
5. D
A.错误
B.错误
C.不能通过编译是正确的,不过原因不是因为成员变量a的问题,
而是子类同名隐藏了父类方法的原因
D.很显然以上说法都不对
6. D
A.如果父类有默认构造函数,此时就不需要
B.顺序相反,先初始化父类,再是子类
C.会调用,并且按照构造的相反顺序进行调用
D.是的,需要看父类构造函数是否需要参数子类的,从而你决定子类构造函数的定义
7. A
A.先构造父类,在构造子类 故正确
B.不一定,如果父类有默认构造函数就不需要
C.刚好相反,先调用子类,在调用父类
D.派生类的析构函数往往还需要连同父类析构函数一起调用,同时清除父类的资源
8. C
分析: 子类实例化对象,由于继承的有父类。所以会先构造父类,
然后在构造子类,析构顺序完全按照构造的相反顺序进行析构。
9. C
A.可以不指定,默认为private
B.Class定义的类,默认的访问权限是private
C.正确,在C++中,这是struct跟class唯一的区别
D. 私有的成员继承下来了,但是在子类中不可见
10. C
A.静态成员函数也可以被继承
B.成员变量所有的都会被继承,无论公有私有
C.友元函数不能被继承,相当于你爹的朋友不一定是你的朋友
D.静态成员属于整个类,不属于任何对象,所以在整体体系中只有一份
11. E
A.静态变量就不被包含
B.同理,静态变量就不被包含
C.父类所有成员都要被继承,因此包含了
D.静态成员一定是不被包含在对象中的
E.很显然,以上说法都不正确
12. B
A.这是赋值兼容规则的其中一条,正确
B.基类不能给子类对象直接赋值,因为父类类型对于子类类型来说类型不完全,故错误
C.不能用父类初始化子类引用
D.这也是赋值兼容规则的其中一条
13. C
分析:p1和p2虽然都是其父类,但在子类内存模型中,其位置不同,所以p1和p2所指子类的位置也不相同,因此p1!=p2,
由于p1对象是第一个被继承的父类类型,所有其地址与子类对象的地址p3所指位置都为子类对象的起始位置,因此p1==p3,所以C正确
14. C
A.C1中b和c1共8个字节,C2中c2和b共8个字节,D自身成员d 4个字节,一共20字节
B.由于菱形继承,最终的父类B在D中有两份
C.子类对象不能直接访问最顶层基类B中继承下来的b成员,因为在D对象中,b有两份,一份是从
C1中继承的,一份是从C2中继承的,直接通过D的对象访问b会存在二义性问题,在访问时候,可
以加类名::b,来告诉编译器想要访问C1还是C2中继承下来的b。
D.菱形继承存在二义性问题,尽量避免设计菱形继承,如果真有需要,一般采用虚拟继承减少数据冗余
本篇完。
笔试面试时会有下面几个问题,不会的还可以回去看看。
1. 什么是菱形继承?菱形继承的问题是什么?
2. 什么是菱形虚拟继承?如何解决数据冗余和二义性的
3. 继承和组合的区别?什么时候用继承?什么时候用组合?