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[C++知识库]18.C++之继承

学习目标:

在这里插入图片描述


学习内容:

1.继承的方式

继承的基本语法:class 子类:继承方式 父类
继承方式主要有:

  • 公共继承(public);
  • 保护继承(protected);
  • 私有继承(private)

1.1 公共继承

//公共继承
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son :public Base
{
public:
	void func()
	{
		m_A = 10;  //父类中公共权限成员到子类中依然是公共权限
		m_B = 10;  // 父类中保护权限成员到子类中依然是保护权限
		//m_C = 10;   //父类中私有权限成员到子类中依然是私有权限
	}
};

void test()
{
	Son s;
	s.m_A = 100;
	//s1.m_B = 100; //到son1中m_B是保护权限,类外是无法访问的
	cout << s.m_A << endl;
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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1.2 保护继承

#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son :protected Base
{
public:
	void func()
	{
		m_A = 10;  //父类中公共权限成员到子类中依然是保护权限
		m_B = 10;  // 父类中保护权限成员到子类中依然是保护权限
		//m_C = 10;   //父类中私有权限成员到子类中依然是私有权限,无法访问
	}
};

void test()
{
	Son s;
	//s.m_A = 100; //继承的是保护权限,在类外无法访问
	//s.m_B = 100;//继承的是保护权限,在类外无法访问
	//s1.m_B = 100; //到son1中m_B是保护权限,类外是无法访问的
	
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

1.3 保护继承

#include<iostream>
using namespace std;
class Base1
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son :private Base1
{
public:
	void func()
	{
		m_A = 10;  //父类中公共权限成员到子类中依然是私有权限
		m_B = 10;  // 父类中保护权限成员到子类中依然是私有权限
		//m_C = 10;   //父类中私有权限成员到子类中依然是私有权限,无法访问
	}
};

void test()
{
	Son s;
	//s.m_A = 100; //继承的是私有权限,在类外无法访问
	//s.m_B = 100;//继承的是私有权限,在类外无法访问
	//s1.m_B = 100; //到son1中m_B是保护权限,类外是无法访问的

}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

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2.继承的对象模型

子类继承父类的相关属性之后,有哪些是属于子类上的对象。

//公共继承
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
};

class Son :public Base
{
public:
	int m_D;
};

void test()
{
	//16个字节
	//父类中所有的非静态成员属性都会被子类继承下去
	//父类中私有属性是被编译器隐藏了,所以无法访问,但是是被继承下去了
	cout << "Size of Son " << sizeof(Son) << endl;
	
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

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3.继承中构造和析构的顺序

在继承中,构造函数和析构函数是如何调用的?

//继承中构造和析构顺序
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	Base()
	{
		cout << "父类Base的构造函数!!" << endl;
	}
	~Base()
	{
		cout << "父类Base的析构函数!!" << endl;
	}
};

class Son:public Base
{
public:
	Son()
	{
		cout << "子类Son的构造函数!!" << endl;
	}
	~Son()
	{
		cout << "子类Son的析构函数!!" << endl;
	}
};

void test()
{
	//Base b;

	Son s;
	//继承中构造函数和析构函数顺序如下:
	//先构造父类,再构造子类,再析构子类,最后析构父类
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

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4.继承中同名处理方式

当子类和父类出现同名的成员时,如何通过子类对象去访问子类或者父类中同名的数据?

  • 访问子类同名成员,直接访问即可;
  • 访问父类同名成员,需要加上作用域;

4.1 继承中同名成员属性的处理

//继承中同名成员处理
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	Base()
	{
		m_A = 100;
	}
	int m_A;
};

class Son :public Base
{
public:
	Son()
	{
		m_A = 200;
	}
	int m_A;
};

void test()
{
	Son s;
	cout << "Son m_A = " << s.m_A << endl;//访问子类同名成员,直接访问即可
	cout << "Base m_A = " << s.Base::m_A << endl; //通过子类成员来访问父类成员,需要加上作用域
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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4.2 继承中同名成员函数的处理

#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	void func()
	{
		cout << "Base--func()函数调用!!" << endl;
	}

	void func(int a)
	{
		cout << "Base--func(int a)函数调用!!" << endl;
	}
};

class Son :public Base
{
public:
	void func()
	{
		cout << "Son--func()函数的调用!!" << endl;
	}

	/*void func(int a)
	{
		cout << "Son--func(int a)函数的调用!!" << endl;
	}*/
};

void test()
{
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();
	//若子类出现和父类同名的成员函数,子类的同名函数会直接隐藏掉父类中所有的同名成员函数
	//s.func(100);//如果子类中有该函数形式,那么直接调用,但是子类中没有该函数形式,则会报错

	//若想调用父类中有参成员函数要加上作用域
	s.Base::func(100);
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

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5.继承同名静态成员处理方式

问题:继承中同名静态成员在子类对象上如何访问?

  • 静态成员和非静态成员出现同名时,处理方式一致;
  • 访问子类同名成员,直接访问即可;
  • 访问父类同名成员,需要加作用域;

5.1 继承中同名静态成员属性处理方式

//继承中同名静态成员处理方式
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	static int m_A;

};
int Base::m_A = 100;

class Son :public Base
{
public:
	static int m_A;
};

int Son::m_A = 200;

void test()
{
	//1.通过对象来访问数据
	Son s;
	cout << "通过对象访问:" << endl;
	cout << "\tSon m_A: " << s.m_A << endl;
	cout << "\tBase m_A: " << s.Base::m_A << endl;
	cout << "--------------------------------------------------------------------------" << endl;

	//2.通过类名来访问数据
	cout << "通过类名访问:" << endl;
	cout << "\tSon m_A: " << Son::m_A << endl;
	cout << "\tBase m_A: " << Base::m_A << endl;//直接调用父类来得到成员属性,而非通过子类到父类得到父类的属性
	cout << "\tBase m_A: " << Son::Base::m_A << endl;//第一个冒号表示通过类名来访问  第二个代表父类作用域下
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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5.2 继承中同名静态成员函数处理方式

//继承中同名静态成员函数处理方式
#include<iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "父类的调用!!!!!" << endl;
	}

};
class Son :public Base
{
public:
	static void func()
	{
		cout << "子类的调用!!!!" << endl;
	}

};


void test()
{
	//1.通过对象来访问数据
	cout << "通过对象访问:" << endl;
	Son s;
	s.func();
	s.Base::func();
	cout << "---------------------------------------------" << endl;

	//2.通过类名来访问数据
	cout << "通过类名访问:" << endl;
	Son::func();
	Base::func();//直接调用父类来得到成员属性,而非通过子类到父类得到父类的属性
	Son::Base::func(); //第一个冒号表示通过类名来访问  第二个代表父类作用域下
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

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6.多继承的语法

c++中允许一个类继承多个类
语法:class 子类: 继承方式 父类1,继承方式 父类, ……
多继承可能导致父类中有同名成员的出现,需要加上作用域;
在实际开发应用中,不建议用多继承!!!!!!!!!!

7.菱形继承问题和解决方案

概念:两个派生类继承同一个类,又有另一个类同时继承这两个派生类。
在这里插入图片描述
引发的问题:

  • 羊和驼都继承了动物的属性,当羊驼使用数据时就会产生二义性;
  • 羊驼继承了两份数据,造出来资源浪费。
#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
	int m_Age;
};

class sheep : public Animal {};

class camel : public Animal {};

class Alpaca :public sheep, public camel {};


void test()
{
	Alpaca al;
	al.sheep::m_Age = 100;
	al.camel::m_Age = 150;
	//此时有两份数据,要用作用域进行区分
	cout << "camel的年龄为:" << al.camel::m_Age << endl;
	cout << "sheep的年龄为:" << al.sheep::m_Age << endl;

	//菱形继承导致了数据有两份,造成资源浪费。利用虚继承来解决资源浪费的问题
}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

7.1.虚继承解决菱形继承

#include<iostream>
using namespace std;
class Animal
{
public:
	int m_Age;
};

class sheep:virtual public Animal{};

class camel:virtual public Animal{};

class Alpaca:public sheep, public camel{};


void test()
{
	Alpaca al;
	al.sheep::m_Age = 100;
	al.camel::m_Age = 150;
	//此时有两份数据,要用作用域进行区分
	cout << "camel的年龄为:" << al.camel::m_Age << endl;
	cout << "sheep的年龄为:" << al.sheep::m_Age << endl;
	
	//菱形继承导致了数据有两份,造成资源浪费。利用虚继承来解决资源浪费的问题
}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述


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2021-07-25
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