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C++继承和派生

2022-01-09 02:02:19 作者：互联网

继承的概念

面对对象的语言具有四个特点：抽象，封装，继承和多态性。在上面的内容中我们已经分析了类和对象的概念，了解面对对象程序设计的两个重要特征--数据抽象与封装，已经能够设计出基于对象的程序，这个是面对对象设计的基础和需要掌握的思想。
如果要较好的面对对象进行程序的开发和设计，还必须掌握面对对象的另外两个重要的特征----继承性和多态性。

继承性是面对对象程序设计的重要特征，可以说，如果没有掌握继承性的概念，就相当没有掌握面对对象编程的思想。

类与类之间的关系

在面对对象中，类与类存在三种关系，简单说明

has-A 包含关系，用以描述一个类由多个“部件类”构成。实现has-A关系用类成员表示，即一个类中的数据是另外一个已经定义的类。
user-A 一个类部分地使用另外一个类。通过类之前成员函数的相互联系，定义友元函数对象参数传递实现。
is-A 机制为成为”继承“。关系具有传递性，不具有对称性。

继承关系的举例说明

万物都有继承的关系，继承是一种重要的关系，比如对于植物而言

每种植物都属于低等植物和高等植物中一种，所以继承高等植物或者低等植物所具有的特性，然后也拥有自己独特的特点形成一类。

继承的相关概念

继承是类之间定义的一种重要的关系
一个B类继承A类，或者说类B为派生类

其实类的一些名词和阐述可以依靠下边的一副图来说明

类继承的语法形式

class 派生类名:基类名表
{
	数据成员和成员函数声明
};

基类名表 构成
访问控制 基类名1，访问控制，基类名2，...访问控制 基类名n

访问控制表示类对基类的继承方式，一共用三个关键词
    public   	公有继承
    private  	私有继承
    protected 	保护继承

注意：C++中的继承方式（public、private、protected）会影响子类的对外访问属性。

继承重要说明

子类拥有父类所有的成员变量和成员函数
子类可以拥有父类没有的方法和属性
子类说到底就是一种特殊的父类
子类对象可以当做父类对象进行使用

派生类的访问控制

派生类继承了基类的全部成员函数和成员方法（除了构造函数和析构函数除外），但是这些成员的访问属性，在派生的过程中是可以进行调整，那如何进行调整，可以通过对类对基类的继承方式来进行访问控制。

不同的继承方式会改变继承成员的访问属性

C++中的继承方式会影响子类的对外访问的属性
- public继承：父类成员在子类中保持原有的访问级别
- private继承：父类在子类中会变成private成员
- protected继承：父类中public成员会变成protected
  
  父类中protected成员仍然为protected
  
  父类中private成员仍然为private
private成员在子类中依然存在，但是却无法访问到。无论哪一种方式继承基类，派生类都无法直接的使用基类的私有成员。

继承的访问控制图

继承权限的三看原则

C++中的继承方式（public、private、protected）会影响子类的对外访问属性

判断某一句话，能否被访问：

看调用语句，这句话写在子类的内部、外部
看子类如何从父类继承（public、private、protected）
看父类中的访问级别（public、private、protected）

派生类类成员访问级别设置原则

思考：如何恰当的使用public，protected和private为成员声明访问级别？

需要被外界访问的成员直接设置为public
只能在当前类中访问的成员设置为private
只能在当前类和子类中访问的成员设置为protected，protected成员的访问权限介于public和private之间

继承中构造和析构

类型兼容原则是指在需要基类对象的任何地方，都可以使用公有派生类的对象来代替。通过公共继承，派生类得到了基类中除构造函数和析构函数之外的所有成员。这样，公有派生类实际就具备基类所有功能，凡是基类能解决的问题，公有派生类都可以解决。类型兼容原则中所指的替代包括以下几种情况：

子类对象可以当作父类对象使用
子类对象可以直接赋值给父类对象
子类对象可以直接初始化父类对象
父类指针可以直接指向子类对象
父类引用可以直接引用子类对象

在替代之后，派生类对象就可以作为基类的对象进行使用，但是只能使用从基类继承的成员。类型兼容规则是多态性的重要基础之一。

但是对以上进行总结就是子类是特殊的父类（base *p = &child）

继承中对象模型

类在C++编译的内部都可以理解成结构体

子类是由父类成员叠加子类新成员得到的

//子类对象如何初始化父类成员
//继承中的构造和析构 
//继承和组合混搭情况下，构造函数、析构函数调用顺序研究

#include <iostream>
using namespace std;

class Object
{
public:
	Object(const char* s)
	{
		cout << "Object()" << " " << s << endl;
	}
	~Object()
	{
		cout << "~Object()" << endl;
	}
};

class Parent : public Object
{
public:
	Parent(const char* s) : Object(s)
	{
		cout << "Parent()" << " " << s << endl;
	}
	~Parent()
	{
		cout << "~Parent()" << endl;
	}
};

class Child : public Parent
{
protected:
	Object o1;
	Object o2;
public:
	Child() : o2("o2"), o1("o1"), Parent("Parameter from Child!")
	{
		cout << "Child()" << endl;
	}
	~Child()
	{
		cout << "~Child()" << endl;
	}
};

void run()
{
	Child child;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	cout << "demo_extend_construct_destory.cpp" << endl;
	run();
	system("pause");
	return 0;
}

得到的结果如下所示：