C++ 继承与派生中的赋值兼容规则问题探究

简介: C++ 继承与派生中的赋值兼容规则问题探究

问题


前两天大徒弟问我这个题,问输出啥。我当时手头有事说让他打打运行一遍不就行了嘛,现在再回过头来看这个题我觉得有必要写一篇整理一下。



解决问题


实在不会了,就把程序打出来,运行一下试试,比对结果与程序去研究,大家可以先复制运行一下。


#include<iostream>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<iomanip>
using namespace std;
class B {
public:
  virtual void show() {
    cout << "Base" << endl;
  }
};
class D :public B {
  void show() {
    cout << "Derive" << endl;
  }
};
void fun1(B* ptr) {
  ptr->show();
}
void fun2(B & ref) {
  ref.show();
}
void fun3(B b) {
  b.show();
}
int main()
{
  B b, *p = new D;
  D d;
  fun1(p);
  fun2(b);
  fun3(d);
  return 0;
}


之后可以探究是哪一步程序生成的哪个结果啦,如果你不愿意用单步调试,懒了的话,也可以像我这样在程序中加入测试代码


(注意:单步调试是最好的,不要都这样。短的代码可以用一下,或者某些特殊输出情况,一个代码可千万别搞上好几百个测试代码,不要乱搞)



那么是怎么生成的呢都?


继承与派生中的赋值兼容规则


赋值兼容规则是指在需要父类对象的地方可以使用子类对象来代替:


  • 通过public继承,子类得到了父类除构造/析构函数之外的所有成员,且所有成员的访问属性和父类的完全相同。


  • 这样,public继承的子类实际就具备了父类的所有功能,凡是父类能解决的问题,子类都可以解决。


赋值兼容规则是发生在父类和子类之间的:


  1. 子类的对象可以赋值给父类对象对象,过程会发生隐式类型转换


  1. 父类类型的指针可以指向子类对象


  1. 父类类型的引用可以用子类对象初始化


第一个输出理解:


发生赋值兼容后,子类对象只能被作为父类对象使用,即只能使用从父类继承而来的成员。


并且子类的对象可以赋值给父类对象


代码1示例


例如下面代码:


#include<iostream>
using namespace std;
class B {
public:
  virtual void show() {
    cout << "Base" << endl;
  }
};
class D :public B {
public:
  void show() {
    cout << "Derive" << endl;
  }
};
void fun3(B b) {
  b.show();
}
int main()
{
  B b;
  D d;
  fun3(d);
  return 0;
}



代码1解析:


fun3的调用:首先用子类对象d去初始化fun3的形参(B类型的对象),此时发生隐式类型转换,转化后相当于特殊的父类对象,即只能调用父类函数.


父类类型的指针可以指向子类对象


简单来说,也就是和子类指针同样效果.都是指向子类对象。


第二个输出理解:


对于第二点的理解:由于指针中所储存的内容是存放对象的地址,所以当用子类对象初始化父类指针时,这个指针存放的是子类的地址,所以访问的依旧是子类的函数。(与上述所说,发生兼容后只能作为父类对象不同)


代码2示例


#include<iostream>
using namespace std;
class B {
public:
  virtual void show() {
    cout << "Base" << endl;
  }
};
class D :public B {
public:
  void show() {
    cout << "Derive" << endl;
  }
};
void fun1(B* ptr) {
  ptr->show();
}
void fun2(B& ref) {
  ref.show();
}
void fun3(B b) {
  b.show();
}
int main()
{
  B* p = new D;
  p->show();
  fun1(p);
  return 0;
}


结果如下:



第三个输出理解:


关于第三点


引用本质也是对地址的操作。指针传递的是一个地址,而引用则是这个地址。

此时父类的引用可看作子类的引用

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