C++继承的基本意义

文章目录

- 一、继承的本质和原理
- 二、重载、隐藏和覆盖
- 三、基类与派生类的转换

一、继承的本质和原理

继承的本质：a. 代码的复用 b.
类和类之间的关系：
组合：a part of… 一部分的关系
继承：a kind of… 一种的关系
在这里插入图片描述
总结：

外部只能访问对象public的成员，protected和private的成员无法直接访问。
在继承结构中，派生类从基类可以继承过来private的成员，但是派生类却无法直接访问。
protected和private的区别?
在基类中定义的成员，想被派生类访问，但是不想被外部访问，那么在基类中，把相关成员定义成protected保护的；
如果派生类和外部都不打算访问，那么在基类中，就把相关成员定义成private私有的。
默认的继承方式是什么?
要看派生类是用class定义的，还是struct定义的。
class定义派生类，默认继承方式就是private私有的。
struct定义派生类，默认继承方式就是public私有的。
派生类从继承可以继承来所有的成员(变量和方法)，除过构造函数和析构函数
派生类怎么初始化从基类继承来的成员变量呢？答：通过调用基类相应的构造函数来初始化。
派生类的构造函数和析构函数，负责初始化和清理派生类部分
派生类从基类继承来的成员的初始化和清理由谁负责呢？是由基类的构造和析构函数来负责。
派生类对象构造和析构的过程是:
1.派生类调用基类的构造函数，初始化从基类继承来的成员；
2.调用派生类自己的构造函数，初始化派生类自己特有的成员；
…派生类对象的作用域到期了
3.调用派生类的析构函数，释放派生类成员可能占用的外部资源(堆内存，文件)；
4.调用基类的析构函数，释放派生类内存中，从基类继承来的成员可能占用的外部资源(堆内存，文件)。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
	Base(int data)
		: ma(data) 
	{
		cout << "Base()" << endl;
	}

	~Base() {
		cout << "~Base()" << endl;
	}
protected:
	int ma;
};

class Derive : public Base {
public:
	Derive(int data)
	//: ma(data) //"Base":没有合适的默认构造函数可用
	: Base(data)
	, mb(data)
	{
		cout << "Derive()" << endl;
	}
	~Derive() {
		cout << "~Derive()" << endl;
	}
private:
	int mb;
};

int main() {
	Derive d(20);
	return 0;
}

二、重载、隐藏和覆盖

重载关系
一组函数要重载，必须处在同一个作用域当中；而且函数名字相同，参数列表不同。
隐藏（作用域的隐藏）的关系
在继承结构当中，派生类的同名成员，把基类的同名成员给隐藏调用了。
覆盖
基类和派生类的方法，返回值、函数名以及参数列表都相同，而且基类的方法是虚函数，那么派生类的方法就自动处理成虚函数，它们之间成为覆盖关系。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
	Base(int data)
		: ma(data) 
	{
		cout << "Base()" << endl;
	}

	~Base() {
		cout << "~Base()" << endl;
	}

	void show() { cout << "Base::show()" << endl; }
	void show(int) { cout << "Base::show(int)" << endl; }
protected:
	int ma;
};

class Derive : public Base {
public:
	//"Base":没有合适的默认构造函数可用
	Derive(int data = 20)
	: Base(data)
	, mb(data)
	{
		cout << "Derive()" << endl;
	}
	~Derive() {
		cout << "~Derive()" << endl;
	}
	void show() { cout << "Base::show()" << endl; }
private:
	int mb;
};

int main() {
	Derive d;
	d.show();
	// 优先找的是派生类自己作用域的show名字成员; 没有的话，才去基类里找
	d.show(10); //"Derive::show": 函数不接受 1 个参数

	return 0;
}

三、基类与派生类的转换

把继承结构，也说成从上(基类)到下(派生类)的结构。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
	Base(int data = 10)
		: ma(data) 
	{
		cout << "Base()" << endl;
	}

	~Base() {
		cout << "~Base()" << endl;
	}

	void show() { cout << "Base::show()" << endl; }
	void show(int) { cout << "Base::show(int)" << endl; }
protected:
	int ma;
};

class Derive : public Base {
public:
	//"Base":没有合适的默认构造函数可用
	Derive(int data = 20)
	: Base(data)
	, mb(data)
	{
		cout << "Derive()" << endl;
	}
	~Derive() {
		cout << "~Derive()" << endl;
	}
	void show() { cout << "Base::show()" << endl; }
private:
	int mb;
};

int main() {
	Base b(10);
	Derive d(20);

	// 基类对象b <- 派生类对象d     类型从下到上的转换  Y
	b = d;
	
	// 派生类对象d <- 基类对象b     类型从上到下的转换  N
	// d = b;

	// 基类指针(引用) <- 派生类对象 类型从下到上的转换  Y
	Base *pb = &d;
	pb->show();   // 只能访问基类部分Base::show()     ((Derive*)pb)->show();
	pb->show(10); // 只能访问基类部分Base::show(int)

	// 派生类指针(引用) <- 基类对象 类型从上到下的转换  N
	// Derive *pd = &b; // Derive *pd = (Derive*)&b; 类型强转不安全，涉及了内存的非法访问！

	return 0;
}