C++继承一览

继承的概念及定义

  继承机制是面向对象程序设计是代码可以复用的重要手段，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，这样产生的类称为派生类。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。继承是类设计层次的复用，可以解决程序中代码的冗余，继承后基类的成员都会变成派生类的一部分。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "name" << _name << endl;
		cout << "age" << _age << endl;
	}
private:
	string _name = "Bob";
	int _age = 30;
};

class Student : public Person
{
private:
	int _id = 100;
};

int main()
{
	Student s;
	s.Print();

	return 0;
}

继承定义格式为：

不同继承方式

  1、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。
  2、 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。继承的时候最好将成员变量设置成protected，这样即可以在子类中使用，又可以保证父类的封装
  3、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为 Min(成员在基类的访问限定符，继承方式)，public > protected > private。
  4、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。
  5、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

  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。将派生类对象幅值给基类是切片操作，就是将子类中的父类的那一部分切出来幅值给父类对象，不是隐式类型转换，反过来不行，因为基类中有一部分东西是不能满足派生类中的值。虽然父类指针可以通过强制类型转换赋给子类指针，但是必须是父类指针指向的是子类对象，否则是不安全的，会访问越界。

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堆同名成员的直接访问，这种情况叫隐藏，也叫重定义。如果想使用这些被隐藏的成员，需要加父类的作用域。

派生类的默认成员函数

  1、 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式调用。
  2、 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。
  3、 如果派生类的赋值运算符重载函数是系统自动生成的，就会主动去调用基类的赋值运算符重载函数，如果在派生类中已经显式的给出了赋值运算符重载函数，并且没有显式的调用基类的赋值运算符重载函数，编译器不会主动去调用。
  4、 派生类的析构函数在被调用完成后才会去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。
  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。

继承与友元

  友元关系不能继承，也就是说基类的友元函数只能访问从基类中继承的成员，不能访问派生类中的私有和保护成员。

继承与静态成员

  静态成员为所有继承体系中的所有成员共享，保持全局唯一性。无论派生出多少个派生类，都只有一个静态成员实例。

复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

  单继承是一个派生类只有一个直接基类，多继承是一个派生类有有个或以上的直接基类，菱形继承是多继承中的一种特殊情况
代码实现

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Person
{
public:
	string _name;
};

class Student : public Person
{
protected:
	int _sid = 100;
};

class Teacher : public Person
{
protected:
	int _tid = 99;
};

class Classroom : public Teacher , public Student
{
protected:
	int _number = 2;
};

  菱形继承有一个最大的问题就是数据的二义性和冗余，虽然可以显示指定访问哪个父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

  通过虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题（继承同一个父类的两个类设置为虚拟继承）。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，虚拟继承不能在其他地方去使用。
  菱形虚拟继承的底层是通过虚基表实现共有的数据只存放一份，虚基表中存放的是偏移量。通过虚基表指针访问虚基表拿到偏移量，然后再通过偏移量拿到公有的数据。

继承和组合

  1、public继承是一种is-a的关系，也就是说每个派生类对象是一个基类对象。
  2、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。
  3、继承允许用户根据基类类的实现来定义派生类的实现。这种通过派生类的复用同常被称为白箱复用。继承一定程度上破化哦了基类的封装，基类的改变，对派生类有很大的影响。继承类之间依赖关系很强，耦合度高。
  4、组合是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和组合对象来获得。组合要求被组合的对象有良好的定义接口，这种复用被称为黑箱复用。组合类之间没有很强的依赖关系，耦合度低。是由组合有助于保持每个类被封装。
  5、在实际中尽量使用组合，组合的耦合度低，代码的维护性好。但是继承也有用武之地，比如说要实现多态就必须要继承。