初一下电脑课书做网站,花钱让别人做的网站版权是谁的,制作一个网站需要多少时间,家私网站栏目和功能需求策划目录 一#xff1a; #x1f525;继承的概念及定义1.1 继承的概念1.2 继承定义1.2.1 定义格式1.2.2 继承关系和访问限定符1.2.3 继承基类成员访问方式的变化 二#xff1a;#x1f525;基类和派生类对象赋值转换三#xff1a;#x1f525;继承中的作用域四#xff1a; 继承的概念及定义1.1 继承的概念1.2 继承定义1.2.1 定义格式1.2.2 继承关系和访问限定符1.2.3 继承基类成员访问方式的变化 二基类和派生类对象赋值转换三继承中的作用域四派生类的默认成员函数五继承与友元六继承与静态成员七复杂的菱形继承及菱形虚拟继承八继承的总结和反思九笔试面试题 一 继承的概念及定义
1.1 继承的概念
继承(面向对象的三大特性之一 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。
举个小例子
class Person
{
public:void Print(){cout name: _name endl;cout age: _age endl;}
protected:string _name peter; // 姓名 int_age 18; //年龄
};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;
}打印结果namepeter age18 namepeter age18这里定义了一个人的类型, 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。变量得到了复用。调用Print可以看到成员函数的复用。 1.2 继承定义
1.2.1 定义格式
下面我们看到Person是父类也称作基类。Teacher是子类也称作派生类。
1.2.2 继承关系和访问限定符 1.2.3 继承基类成员访问方式的变化 看起来很复杂实际上总结一下很容易理解
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。这里的不可见是指基类的 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(但是可以间接访问)。基类private成员在派生类中是不能被访问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。可以看出 保护成员限定符是因继承才出现的 。实际上面的表格我们进行一下总结会发现基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他成员在子类的访问方式 Min(成员在基类的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。在实际运用中一般使用都是public继承几乎很少使protetced / private继承也不提倡使用protetced / private继承因为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
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。这里有个形象的说法叫切片或者切割。寓意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。基类的指针或者引用可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针或者引用指向派生类中对应的父类的那一部分。但是必须是基类的指针是指向派生类对象时才是安全的。这里基类如果是多态类型可以使用RTTI(Run- Time Type Information)的dynamic_cast 来进行识别后进行安全转换。(ps:这个我们后面再讲解这里先了解一下)
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;(缺东西了)// 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注意这里的强制类型转换不一样 不会产生临时变量 可以理解为是一种天然的新方式pp sobjStudent* 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
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)需要注意的是如果是成员函数的隐藏只需要函数名相同就构成隐藏注意不是重载)。注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员。 子一Student的_num和Person的_num构成隐藏关系可以看出这样代码虽然能跑但是非常容易混淆 class Person
{
protected:string _name 小李子; // 姓名int _num 111; // 身份证号
};class Student : public Person
{
public:void Print(){cout 姓名: _name endl;cout 学号: _num endl; // 隐藏/重定义cout 学号: Person::_num endl;}
protected:int _num 999; // 学号
};子二只需要函数名相同就构成隐藏 这里找不到对应的函数 class A
{
public:void fun(){cout func() endl;}
};class B : public A
{
public:void fun(int i){cout func(int i)- i endl;}
};int main()
{B bb;bb.fun();return 0;
}下面哪个是正确的 B 和 D A.fun构成重载B.fun构成隐藏C.fun构成重写D.编译报错E.运行报错四派生类的默认成员函数
6个默认成员函数“默认”的意思就是指我们不写编译器会变我们自动生成一个那么在派生类中这几个成员函数是如何生成的呢?
派生类的构造函数必须调用基类的构造函数初始化基类的那一部分成员。如果基类没有默认 的构造函数则必须在派生类构造函数的初始化列表阶段显示调用。派生类的拷贝构造函数必须调用基类的拷贝构造完成基类的拷贝初始化。派生类的operator必须要调用基类的operator完成基类的复制。派生类的析构函数会在被调用完成后自动调用基类的析构函数清理基类成员。因为这样才能保证派生类对象先清理派生类成员再清理基类成员的顺序。派生类对象初始化先调用基类构造再调派生类构造。派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构。因为后续一些场景析构函数需要构成重写重写的条件之一是函数名相同(这个我们后面会讲解)。那么编译器会对析构函数名进行特殊处理处理成destrutor()所以父类析构函数不加 virtual的情况下子类析构函数和父类析构函数构成隐藏关系。
综合例子如下
// 这个是基类
class Person
{
public:Person(const char* name peter): _name(name){cout Person() endl;}Person(const Person p): _name(p._name){cout Person(const Person p) endl;}Person operator(const Person p){cout Person operator(const Person p) endl;if (this ! p)_name p._name;return *this;}~Person(){cout ~Person() endl;}
protected:string _name; // 姓名
};// 这个是派生类
class Student : public Person
{
public:Student(const char* name , int x 0, const char* address ):_x(x),_address(address),_name(Person::_namex),Person(name){}例派生类的拷贝构造函数必须调用基类的拷贝构造完成基类的拷贝初始化Student(const Student st):Person(st) ,_x(st._x),_address(st._address){}例派生类的operator必须要调用基类的operator完成基类的复制。Student operator(const Student st){if (this ! st){Person::operator (st); 注意这里如果不显示写那么就成了隐藏 会一直调用自己_x st._x;_address st._address;}return *this;}~Student() 析构时先子后父{//Person::~Person(); 会自动调用cout ~Student() endl;}protected :int _x 1;string _address 湖南;string _name;
};五继承与友元
友元关系不能继承也就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员,形象的说就是你父亲的朋友不是你的朋友
六继承与静态成员
基类定义了static静态成员则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子 类都只有一个static成员实例 。
七复杂的菱形继承及菱形虚拟继承 单继承 : 一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承 多继承 : 一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承 菱形继承:菱形继承是多继承的一种特殊情况。 菱形继承:菱形继承是多继承的一种特殊情况。
菱形继承的问题:从下面的对象成员模型构造可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。
class Person
{
public :string _name ; // 姓名
};class Student : public Person
{
protected :int _num ; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected :int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :string _majorCourse ; // 主修课程
};
void Test () {| 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个Assistant a ;a._name peter;| 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题但是数据冗余问题无法解决 a.Student::_name xxx;a.Teacher::_name yyy;
}解决方法虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系在Student和 Teacher的继承Person时使用(virtual)虚拟继承即可解决问题。需要注意的是虚拟继承不要在其他地方去使用。 class Person
{
public :string _name ; // 姓名 };
class Student : virtual public Person
{
protected :int _num ; //学号 };class Teacher : virtual public Person
{
protected :int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :string _majorCourse ; // 主修课程 };
void Test () {Assistant a ;a._name peter;
}虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理(后面会更新到哒)
八继承的总结和反思
很多人说C语法复杂其实多继承就是一个体现。有了多继承就存在菱形继承有了菱 形继承就有菱形虚拟继承底层实现就很复杂。所以一般不建议设计出多继承一定不要设 计出菱形继承。否则在复杂度及性能上都有问题。多继承可以认为是C的缺陷之一很多后来的语言都没有多继承如Java。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。优先使用对象组合而不是类继承 。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 继承可以用组合就用组合。
九笔试面试题
看完了以上博客刚好来做几道题锻炼一下 写出来的小伙伴可以将答案发在评论区噢如果有任何疑问都可以私信我希望我们共同进步 有错误还请在评论区指正学无止境。
什么是菱形继承? 菱形继承的问题是什么?什么是菱形虚拟继承? 如何解决数据冗余和二义性的继承和组合的区别? 什么时候用继承?什么时候用组合?
