手游托在什么网站申请,中国空间站图片高清,最新版在线 网,wordpress获取指定id分类名称继承 1. 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 继承基类成员访问⽅式的变化 1.3 继承类模板 2. 基类和派⽣类间的转换3. 继承中的作⽤域3.1 隐藏规则#xff1a; 4. 派⽣类的默认成员函数4.1 4个常⻅默认成员函数4.2 实现⼀个不能被继承的类 5. 继承… 继承 1. 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 继承基类成员访问⽅式的变化 1.3 继承类模板 2. 基类和派⽣类间的转换3. 继承中的作⽤域3.1 隐藏规则 4. 派⽣类的默认成员函数4.1 4个常⻅默认成员函数4.2 实现⼀个不能被继承的类 5. 继承与友元6. 继承与静态成员7. 多继承及其菱形继承问题7.1 继承模型7.2 虚继承 8. 继承和组合 1. 继承的概念及定义
1.1 继承的概念
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我们在保持原有类特性的基础上进⾏扩展增加⽅法(成员函数)和属性(成员变量)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。以前我们接触的函数层次的复⽤继承是类设计层次的复⽤。 下⾯我们看到没有继承之前我们设计了两个类Student和TeacherStudent和Teacher都有姓名/地址/电话/年龄等成员变量都有identity⾝份认证的成员函数设计到两个类⾥⾯就是冗余的。当然他们也有⼀些不同的成员变量和函数⽐如⽼师独有成员变量是职称学⽣的独有成员变量是学号学⽣的独有成员函数是学习⽼师的独有成员函数是授课。
#includestring
using namespace std;
class Student
{
public:// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证 void identity(){// ...}// 学习 void study(){// ...}
protected:string _name peter; // 姓名 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 int _age 18; // 年龄 int _stuid; // 学号
};
class Teacher
{
public:// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证 void identity(){// ...}// 授课 void teaching(){//...}
protected:string _name 张三; // 姓名 int _age 18; // 年龄 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 string _title; // 职称
};下⾯我们公共的成员都放到Person类中Student和teacher都继承Person就可以复⽤这些成员就不需要重复定义了省去了很多⿇烦。
class Person
{
public:// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证 void identity(){cout void identity() _name endl;}
protected:string _name 张三; // 姓名 string _address; // 地址 string _tel; // 电话 int _age 18; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public:// 学习 void study(){// ...}
protected:int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
public:// 授课 void teaching(){//...}
protected:string title; // 职称
};1.2 继承定义
1.2.1 定义格式
下⾯我们看到Person是基类也称作⽗类。Student是派⽣类也称作⼦类。(因为翻译的原因所以既叫基类/派⽣类也叫⽗类/⼦类) 1.2.2 继承基类成员访问⽅式的变化 基类private成员在派⽣类中⽆论以什么⽅式继承都是不可⻅的。这⾥的不可⻅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。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派⽣类都是不可⻅。基类的其他成员 在派⽣类的访问⽅式Min(成员在基类的访问限定符继承⽅式) public protectedprivate。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继承⼏乎很少使⽤protetced/private继承也不提倡使⽤ protetced/private继承因为protetced/private继承下来的成员会使基类的公有成员只能在派⽣类的类⾥⾯使⽤实际中扩展维护性不强。 1.3 继承类模板
namespace Yusei
{templateclass Tclass stack : public std::vectorT{public:void push(const T x){vectorT::push_back(x);}void pop(){vectorT::pop_back();}const T top(){return vectorT::back();}bool empty(){return vectorT::empty();}};
}
int main()
{Yusei::stackint st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);while (!st.empty()){cout st.top() ;st.pop();}return 0;
}
2. 基类和派⽣类间的转换
public继承的派⽣类对象可以赋值给基类的指针/基类的引⽤。这⾥有个形象的说法叫切⽚或者切割。寓意把派⽣类中基类那部分切出来基类指针或引⽤指向的是派⽣类中切出来的基类那部分。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。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(RunTimeTypeInformation)的dynamic_cast来进⾏识别后进⾏安全转换。 class Person
{
protected:string _name; // 姓名 string _sex; // 性别 int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public:int _No; // 学号
};
int main()
{Student sobj;// 1.派⽣类对象可以赋值给基类的指针/引⽤ Person* pp sobj;Person rp sobj;//派生类对象可以赋值给基类的对象是通过调⽤后⾯会讲解的基类的拷⻉构造完成的 Person pobj sobj;//2.基类对象不能赋值给派⽣类对象这⾥会编译报错 sobj pobj;return 0;
}3. 继承中的作⽤域
3.1 隐藏规则 在继承体系中基类和派⽣类都有独⽴的作⽤域。派⽣类和基类中有同名成员派⽣类成员将屏蔽基类对同名成员的直接访问这种情况叫隐藏。 在派⽣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。注意在实际中在继承体系⾥⾯最好不要定义同名的成员。 不要和重载搞混因为它们不在同一作用域中
// 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 ⾝份证号:Person::_num endl;cout 学号:_numendl;}
protected:int _num 999; // 学号
};
int main()
{Student s1;s1.Print();return 0;
};4. 派⽣类的默认成员函数
4.1 4个常⻅默认成员函数
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。派⽣类的拷⻉构造函数必须调⽤基类的拷⻉构造完成基类的拷⻉初始化。派⽣类的operator必须要调⽤基类的operator完成基类的复制。需要注意的是派⽣类operator隐藏了基类的operator所以显⽰调⽤基类的operator需要指定基类作⽤域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。因为多态中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。那么编译器会对析构函数名进⾏特殊处理处理成destructor()所以基类析构函数不加virtual的情况下派⽣类析构函数和基类析构函数构成隐藏关系。 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
};
class Student : public Person
{
public:Student(const char* name, int num): Person(name), _num(num){cout Student() endl;}Student(const Student s): Person(s), _num(s._num){cout Student(const Student s) endl;}Student operator (const Student s){cout Student operator (const Student s) endl;if (this ! s){// 构成隐藏所以需要显⽰调⽤ Person::operator (s);_num s._num;}return *this;}~Student(){cout ~Student() endl;}
protected:int _num; //学号
};
int main()
{Student s1(jack, 18);Student s2(s1);Student s3(rose, 17);s1 s3;return 0;
}4.2 实现⼀个不能被继承的类
⽅法1基类的构造函数私有派⽣类的构成必须调⽤基类的构造函数但是基类的构成函数私有化以后派⽣类看不⻅就不能调⽤了那么派⽣类就⽆法实例化出对象。 ⽅法2C11新增了⼀个final关键字final修改基类派⽣类就不能继承了。
// C11的⽅法
class Base final
{
public:void func5() { cout Base::func5 endl; }
protected:int a 1;
private:// C98的⽅法 /*Base(){}*/
};
class Derive :public Base
{void func4() { cout Derive::func4 endl; }
protected:int b 2;
};
int main()
{Base b;Derive d;return 0;
}C98
C 11
5. 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派⽣类私有和保护成员。
class Student;
class Person
{
public:friend void Display(const Person p, const Student s);
protected:string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:int _stuNum; // 学号
};
void Display(const Person p, const Student s)
{cout p._name endl;cout s._stuNum endl;
}
int main()
{Person p;Student s;// 编译报错error C2248: “Student::_stuNum”: ⽆法访问 protected 成员 // 解决⽅案Display也变成Student 的友元即可 Display(p, s);return 0;
}相互包含前置声明即可 6. 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。⽆论派⽣出多少个派⽣类都只有⼀个static成员实例。
class Person
{
public:string _name;static int _count;
};
int Person::_count 0;
class Student : public Person
{
protected:int _stuNum;
};
int main()
{Person p;Student s;// 这⾥的运⾏结果可以看到⾮静态成员_name的地址是不⼀样的 // 说明派⽣类继承下来了⽗派⽣类对象各有⼀份 cout p._name endl;cout s._name endl;// 这⾥的运⾏结果可以看到静态成员_count的地址是⼀样的 // 说明派⽣类和基类共⽤同⼀份静态成员 cout p._count endl;cout s._count endl;// 公有的情况下⽗派⽣类指定类域都可以访问静态成员 cout Person::_count endl;cout Student::_count endl;return 0;
}
7. 多继承及其菱形继承问题
7.1 继承模型
单继承⼀个派⽣类只有⼀个直接基类时称这个继承关系为单继承 多继承⼀个派⽣类有两个或以上直接基类时称这个继承关系为多继承多继承对象在内存中的模型是先继承的基类在前⾯后⾯继承的基类在后⾯派⽣类成员在放到最后⾯。 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在Assistant的对象中Person成员会有两份。⽀持多继承就⼀定会有菱形继承像Java就直接不⽀持多继承规避掉了这⾥的问题所以实践中我们也是不建议设计出菱形继承这样的模型的。 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
};
int main()
{// 编译报错error C2385: 对“_name”的访问不明确 Assistant a;a._name peter;// 需要显⽰指定访问哪个基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;return 0;
}
7.2 虚继承
class Person
{
public:string _name; // 姓名 /*int _tel;
int _age;string _gender;string _address;*/// ...
};
// 使⽤虚继承Person类
class Student : virtual public Person
{
protected:int _num; //学号
};
// 使⽤虚继承Person类
class Teacher : virtual public Person
{
protected:int _id; // 职⼯编号
};
// 教授助理
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{Assistant a;a._name peter;return 0;
}
使⽤虚继承可以解决数据冗余和⼆义性。但还是不要设计菱形继承
8. 继承和组合
8.1 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。 • 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派⽣类可 ⻅。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。这种复⽤⻛格被称为⿊箱复⽤ (black-box reuse) 因为对象的内部细节是不可⻅的。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。 • 优先使⽤组合⽽不是继承。实际尽量多去⽤组合组合的耦合度低代码维护性好。不过也不太那么绝对类之间的关系就适合继承(is-a)那就⽤继承另外要实现多态也必须要继承。类之间的关系既适合⽤继承(is-a)也适合组合(has-a)就⽤组合。 实际上对象的关系之间不仅有is-a和has-a的关系也可能是is-a-kind-of
