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。
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。Student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
总结：
- 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
(这里其实也就是C++实现复杂的地方之一，因为C++是最开始实现的面向对象的语言，大佬们是希望实现父子类之间成员的类型转换，但是在实际场景中基本没有用武之地…)
2. 基类和派生类对象赋值转换 (重点)
- 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。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：这部分内容将在多态当中进行介绍）
这里的具体问题等多态部分进行具体分析：
现在只需要记住子可以给父，但是父不可以给子
3. 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。
- 注意在实际中在继承体系里面最好不要定义同名的成员。(容易混淆)
父子类当中的同名成员 – “隐藏”
父子类当中的同名函数 – “隐藏”
4. 派生类的默认成员函数
默认构造函数
拷贝构造函数
赋值重载
析构函数
说明析构函数不是这么实现滴！
针对析构函数的继承，C++大佬提出以下观点：
4. 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
(也就是说不再需要我们显示调用，这样才能确保子类在父类前进行析构，如果让我们自己实现的话是无法保证析构顺序滴！)
所以，析构函数如上实现(因为student类当中没有需要释放的资源，所以析构函数不需要写啥[甚至可以不用实现] )
5. 派生类对象初始化先调用基类构造再调派生类构造。
6. 派生类对象析构清理先调用派生类析构再调基类的析构。
7. 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(这个要等学习了多态之后才能了解)。
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。
总结:
派生类相较于正常类来说多了基类对象
0.基类对象 – 调用父类对应的函数进行初始化/清理/拷贝/赋值
而派生类当中的自定义类型、内置类型
仍然还是调用对应的方法(和正常类相同)
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子类私有和保护成员
友元关系能不用就不用，友元关系破坏封装性
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。无论派生出多少个子类，都只有一个static成员实例 。
7. 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
C++所特有的多继承(Java没有) 有多继承就可能会引发菱形继承的问题
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。
解决方案2：虚拟继承
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。
分析： 虚继承是如何解决菱形继承的二义性(笔试面试考点)
如何回答：
- 从语法上来说，在腰部位置进行虚继承
- 从对象模型上来说，将虚基类放到底部 在切片等场景下为了找虚基类的位置
在原来存储虚基类的位置存储了虚基表的指针
找到虚基表拿到虚基类的偏移量 就可以找到虚继类
采用虚继承的方式会一定程度上降低效率，因为需要根据地址找到距离虚基类对象的偏移量，然后在该地址加上偏移量最终确定基类对象的位置 需要间接计算(普通继承就是直接访问即可)
从上述的例子当中反应 感觉虚继承并没有在空间性能上的提升，反而因为存储偏移量的缘故使得空间开辟更大
但是其实还是节省了空间的，加入虚基类(A) 占用100个字节 那么多继承(B,C)就是200个字节 而虚继承就只需要加上这点偏移量的空间即可
8.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OO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。
