定义格式1.2.2

基类和派生类对象赋值转换3.继承中的作用域4.派生类的默认成员函数知识点派生类中6个默认成员函数是如何生成的呢?知识点如何建立一个不能被继承的类

5.继承与友元6.

继承与静态成员7.复杂的菱形继承及菱形虚拟继承单继承多继承菱形继承菱形继承的问题

虚拟继承8.继承的总结和反思9.继承与组合——耦合性继承的缺陷——高耦合组合针对继承缺陷的改进——低耦合

1.1

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

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

基类就是父类派生类就是子类继承(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。

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

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。

基类和派生类对象赋值转换

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

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基类对象不能赋值给派生类对象。

派生类对象

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。

简而言之子类可以赋值给父类因为子类赋值的时候可以对准唯一的父类按图索骥把父类的值找出来后赋值反过来子类成千上万不唯一父类不知道找哪个子类赋值父类不能赋值给子类。

换言之继承的赋值方向受限制

这张图里面子类Student将自己的切片_name,_sex,_age三个值赋值给了它的父类Person的_name,_sex,_age。

而_NO不是父类元素因此不接收子类值。

子类调用父类成员不能自动调用需要我们手动写明子类调用父类的成员需要显示调用类似于匿名对象。

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

显示访问注意隐藏是说子类确实携带了父类的函数但是子类一般情况下不能用。

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;

简而言之子类和父类的函数只要同名不论参数如何子类都率先用自己的函数除非特别指明了要父类的函数即父类子类可以有同名成员子类用到自己的成员时默认情况下是直接访问子类的成员可以看作是子类的成员把父类的同名成员隐藏了。

父类是土壤子类是作物我们不主动做区分编译器就会把父类和子类当一个整体子类的6个默认成员函数构造函数如果父类有就先用父类的父类没有就必须自己显示写一个拷贝构造、operator必须父类给释放空间时先启动子类的析构在启动父类的析构

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。

拷贝时我们需要把子类里面父类的那一部分拷贝出来这时候子类赋值给父类就会生成一个只含有父类值的对象我们拿这个对象去做初始化。

即父类起到一个筛选的功能。

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。

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。

默认成员函数的作用顺序构造时先父后子析构时先子后父。

这样的顺序可以在构造时为子类的产生提供条件在析构时确保子类析构时触发可能的一些父类的存储函数以存储子类的一些永久数据

答将构造函数私有使得其他对象永远使用其构造以初始化)或使用final明确说明不能被继承。

5.继承与友元

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

单继承

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。

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。

虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理

为了研究虚拟继承原理我们给出了一个简化的菱形继承继承体系再借助内存窗口观察对象成员的模型。

下图是菱形虚拟继承的内存对象成员模型这里可以分析出D对象中将A放到的了对象组成的最下面这个A同时属于B和C那么B和C如何去找到公共的A呢这里是通过了B和C的两个指针指向的一张表。

这两个指针叫虚基表指针这两个表叫虚基表。

虚基表中存的偏移量。

通过偏移量可以找到下面的A

需要注意的是虚拟继承不要在其他地方去使用。

虚继承可读性不高尽可能不要使用虚继承。

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。

9.继承与组合——耦合性

继承经常牵一发而动全身。

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。

组合更加模块化。

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。

在实践中尽量多去用组合。

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。

源文件——stack.c、stack.cpp、test.cpp

预处理——stcak.i、test.i

声明会找到后面的定义将后面的定义“填充”到声明处如果声明和定义分离会出现不可实例化问题inlcude

stack.hpp

声明和定义分离就写到一个文件内就可以了因为.h里面不止有声明还有定义。

这样一来编译时就可以找到地址最好直接定义不要声明和定义分离;