C++面向对象三大特性之二【继承】——详解 C++ 函数隐藏机制

继承继承的概念继承(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。假设我们有两个类 —— 学生类、老师类那他们都有姓名、地址、电话等成员变量和成员函数。我们不妨把这些一样的、共同的成员变量和成员函数放到一个父类里面通过继承给学生类、老师类让他们可以通过继承的父类来复用公共的属性与功能无需在两个类中重复编写相同代码。子类只需要新增自己独有的成员即可极大减少代码冗余提高代码复用性这也是继承最核心的意义。#includeiostreamusingnamespacestd;classPerson{public:voididentity(){coutvoid identity()_nameendl;cout_ageendl;}protected:string _name蒲鑫;string _tele;string _address;private:int_age19;};classStudent:publicPerson{public:voidstudy(){identity();//cout _age endl;cout_nameendl;}protected:int_stuid;};classteacher:publicPerson{public:voidteaching(){identity();//cout _age endl;cout_nameendl;}protected:string _title;};intmain(){Student s;teacher t;s.identity();t.identity();return0;}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继承定义下面我们看到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)继承基类成员访问方式的变化基类成员权限 \ 继承方式public 公有继承protected 保护继承private 私有继承基类的 public 成员派生类 public 成员派生类 protected 成员派生类 private 成员基类的 protected 成员派生类 protected 成员派生类 protected 成员派生类 private 成员基类的 private 成员派生类中不可见无法直接访问派生类中不可见无法直接访问派生类中不可见无法直接访问基类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。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见。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 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继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用实际中扩展维护性不强。继承类模板stack和vector的关系既符合is-a也符合has-a如果我们让 stack 公有继承 vector那么 stack 就是一种 vector满足 is-a 关系。如果我们让 stack 内部包含一个 vector 对象那么 stack 拥有一个 vector满足 has-a 关系。#defineCONTESTstd::vectornamespacepx{templateclassTclassstack:publicCONTESTT{public:voidpush(constTx){CONTESTT::push_back(x);}voidpop(){CONTESTT::pop_back();}constTtop(){returnCONTESTT::back();}boolempty(){returnCONTESTT::empty();}};intmain(){px::stackints;s.push(1);s.push_back(2);//因为继承了vector可以调用这个也可以继续调用pushstd::couts.top();s.pop();std::couts.top();return0;}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(Run-Time TypeInformation)dynamic_cast 来进行识别后进行安全转换。ps这个我们后⾯类型转换章节再单独专门讲解这里先提⼀下classPerson{protected://多态virtualvoidfunc(){}public:string _name;// 姓名string _sex;// 性别int_age;// 年龄};classStudent:publicPerson{public:int_str;// 学号};intmain(){Student s;// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用Person ps;Person*pps;Personrps;rp._name张三;inta1;doubleda;constdoublerda;//2.父类对象不能赋值给子类对象这里会编译报错.跟多态有关系//s (Student)p;// 后面再细讲这里简单了解一下Student*psdynamic_castStudent*(pp);coutpsendl;ppp;Student*ps1dynamic_castStudent*(pp);coutps1endl;return0;}继承中的作用域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。namespacezph{classPerson{protected:string _name蒲鑫;// 姓名int_num410;// 身份证号};classStudent:publicPerson{//若出现与子类相同的变量和函数名先默认调用子类的若想要调用父类的要指定类域public:voidPrint(){cout_numendl;coutPerson::_numendl;}protected:int_num999;// 学号};}intmain(){zph::Student s;zph::s.Print();return0;}classA{public:voidfun(){coutfunc()endl;}};classB:publicA{public:voidfun(inti){coutfunc(int i)iendl;}};intmain(){B b;b.A::fun();b.fun(1);return0;};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。需要注意的是派生类的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(这个以后多态章节会讲解)。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。/// summary/// 构造函数/// /summaryclassPerson{public:// 默认生成的构造函数的行为// 1、内置类型-不确定// 2、自定义类型-调用默认构造// 3、继承父类成员看做一个整体对象要求调用父类的默认构造Person(constchar*namexxx):_name(name){coutPerson()endl;}Person(constPersonp):_name(p._name){coutPerson(const Person p)endl;}Personoperator(constPersonp){coutPerson operator(const Person p)endl;if(this!p)_namep._name;return*this;}~Person(){cout~Person()endl;}protected:string _name;// 姓名};classStudent:publicPerson{public:Student(constchar*name,intnum,constchar*addrss):Person(name),_num(num),_addrss(addrss){}// 严格说Student拷贝构造默认生成的就够用了// 如果有需要深拷贝的资源才需要自己实现Student(constStudents):Person(s)//切割,_num(s._num),_addrss(s._addrss){// 深拷贝}// 严格说Student赋值重载默认生成的就够用了// 如果有需要深拷贝的资源才需要自己实现Studentoperator(constStudents){if(this!s){// 父类和子类的operator构成隐藏关系Person::operator(s);_nums._num;_addrsss._addrss;}return*this;}// 严格说Student析构默认生成的就够用了// 如果有需要显示释放的资源才需要自己实现// 析构函数都会被特殊处理成destructor()~Student(){// 子类的析构和父类析构函数也构成隐藏关系// 规定不需要显示调用子类析构函数之后会自动调用父类析构// 这样保证析构顺序先子后父显示调用取决于实现的人不能保证// 先子后父//Person::~Person();//delete _ptr;}protected:int_num1;//学号string _addrss河南省安阳市;int*_ptrnewint[10];};intmain(){Students1(张三,1,洛阳市);Students2(s1);Students3(李四,2,南阳市);s1s3;/*Person* ptr new Person; delete ptr;*/return0;}