【C++进阶学习】C++中的继承(1)

简介: 【C++进阶学习】C++中的继承(1)

零、前言


从本章开始,我们已经达到了C++的入门水平,开始向进阶进发,而本章则是介绍学习C++的继承


一、继承的概念和定义


  • 概念:


继承(inheritance)机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展,增加功能,这样产生新的类,称派生类


继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程;以前我们接触的复用都是函数复用,继承是类设计层次的复用


定义:


示例:


class Person
{
public:
  void Print()
  {
    cout << "name:" << _name << endl;
    cout << "age:" << _age << endl;
  }
protected:
  string _name = "peter"; // 姓名
  int _age = 18; // 年龄
};
// 继承后父类的Person的成员(成员函数+成员变量)都会变成子类的一部分。这里体现出了Student和
//Teacher复用了Person的成员。下面我们使用监视窗口查看Student和Teacher对象,可以看到变量的复用。
//调用Print可以看到成员函数的复用。
class Student : public Person
{
protected:
    int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
  int _jobid; // 工号
};
int main()
{
  Student s;
  Teacher t;
  s.Print();
  t.Print();
  return 0;
}



  • 语法:

Person是父类,也称作基类;Student是子类,也称作派生类


image.png


总结:

基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的(不可见指基类的私有成员还是被继承到了派生类对象中,但是语法上限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问它)


如果基类成员不想在类外直接被访问,但需要在派生类中能访问,就定义为protected(保护成员限定符是因继承而出现)


基类的其他成员在子类的访问方式 == Min(成员在基类访问限定符,继承方式){public > protected > private}


使用关键字class时默认的继承方式是private,使用struct时默认的继承方式是public,不过最好显示的写出继承方式


实际运用中一般使用public继承,很少使用protetced/private继承(不提倡:protetced/private继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用,实际中扩展维护性不强 )


二、基类和派生类对象赋值转换


  • 概念:


派生类对象可以赋值给基类的对象/基类的指针/基类的引用,也叫切片或者切割,即把派生类中父类那部分切来赋值过去


基类对象不能赋值给派生类对象基类的指针,但可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针



  • 示图:切割


  • 示例:


class Person
{
protected:
  string _name; // 姓名
  string _sex; // 性别
  int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public:
  int _No; // 学号
};
void Test()
{
  Student sobj;
  // 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
  Person pobj = sobj;
  Person* pp = &sobj;
  Person& rp = sobj;
  //2.基类对象不能赋值给派生类对象
  //sobj = pobj;err
  // 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针
  pp = &sobj;
  Student * ps1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的
  ps1->_No = 10;
  pp = &pobj;
  Student* ps2 = (Student*)pp; // 这种情况转换时虽然可以,但是会存在越界访问的问题
  ps2->_No = 10;
}


三、继承中的作用域


  • 注意:


在继承体系中基类和派生类都有独立的作用域


子类和父类中有同名成员子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问,这种情况叫隐藏,也叫重定义(在子类成员函数中,可以使用 基类::基类成员 显示访问)


注:在同一作用域函数名相同参数不同,为函数重载


成员函数的隐藏只需要函数名相同就构成隐藏


实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员


示例1:成员变量隐藏


class Person
{
protected:
  string _name = "小李子"; // 姓名(缺省参数)
  int _num = 111; // 身份证号
};
class Student : public Person
{
public:
  void Print()
  {
    cout << " 姓名:" << _name << endl;
    cout << " 身份证号:" << Person::_num << endl;//名称相同构成隐藏,需要显示调用
    cout << " 学号:" << _num << endl;
  }
protected:
  int _num = 999; // 学号
};
void Test()
{
  Student s1;
  s1.Print();
};


  • 示例2:成员函数隐藏


class A
{
public:
  void fun()
  {
    cout << "func()" << endl;
  }
};
class B : public A
{
public:
  void fun(int i)
  {
    A::fun();//显示调用隐藏的父类函数
    cout << "func(int i)->" << i << endl;
  }
};
void Test()
{
  B b;
  b.fun(10);
};
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