面向对象程序设计中最重要的一个概念是继承。继承允许我们依据另一个类来定义一个类,这使得创建和维护一个应用程序变得更容易。这样做,也达到了重用代码功能和提高执行时间的效果。
当创建一个类时,您不需要重新编写新的数据成员和成员函数,只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可。这个已有的类称为基类,新建的类称为派生类。
继承代表了 is a 关系。例如,哺乳动物是动物,狗是哺乳动物,因此,狗是动物,等等。

基类 & 派生类
一个类可以派生自多个类,这意味着,它可以从多个基类继承数据和函数。定义一个派生类,我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名,形式如下:

  1. class derived-class: access-specifier base-class

其中,访问修饰符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一个,base-class 是之前定义过的某个类的名称。如果未使用访问修饰符 access-specifier,则默认为 private。
假设有一个基类 Shape,Rectangle 是它的派生类,如下所示:

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. // 基类
  4. class Shape
  5. {
  6. public:
  7. void setWidth(int w)
  8. {
  9. width = w;
  10. }
  11. void setHeight(int h)
  12. {
  13. height = h;
  14. }
  15. protected:
  16. int width;
  17. int height;
  18. };
  19.  
  20. // 派生类
  21. class Rectangle: public Shape
  22. {
  23. public:
  24. int getArea()
  25. {
  26. return (width * height);
  27. }
  28. };
  29.  
  30. int main(void)
  31. {
  32. Rectangle Rect;
  33.  
  34. Rect.setWidth();
  35. Rect.setHeight();
  36.  
  37. // 输出对象的面积
  38. cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
  39.  
  40. return ;
  41. }

编译输出:

  1. kevin@kevin-virtual-machine:~/Documents/Test/C++/six$ ./jicheng
  2. Total area:

访问控制和继承
派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问,则应在基类中声明为 private。
我们可以根据访问权限总结出不同的访问类型,如下所示:

访问  public    protected private   
同一个类 yes   yes yes
派生类 yes yes no
外部的类 yes no no

一个派生类继承了所有的基类方法,但下列情况除外:
基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
基类的重载运算符。
基类的友元函数。

继承类型
当一个类派生自基类,该基类可以被继承为 public、protected 或 private 几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier 来指定的。
我们几乎不使用 protected 或 private 继承,通常使用 public 继承。当使用不同类型的继承时,遵循以下几个规则:
公有继承(public):当一个类派生自公有基类时,基类的公有成员也是派生类的公有成员,基类的保护成员也是派生类的保护成员,基类的私有成员不能直接被派生类访问,但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
保护继承(protected): 当一个类派生自保护基类时,基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员。
私有继承(private):当一个类派生自私有基类时,基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员。

多继承
多继承即一个子类可以有多个父类,它继承了多个父类的特性。
C++ 类可以从多个类继承成员,语法如下:

  1. class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
  2. {
  3.   <派生类类体>
  4. };

其中,访问修饰符继承方式是 public、protected 或 private 其中的一个,用来修饰每个基类,各个基类之间用逗号分隔,如上所示。现在让我们一起看看下面的实例:

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. // 基类 Shape
  4. class Shape
  5. {
  6. public:
  7. void setWidth(int w)
  8. {
  9. width = w;
  10. }
  11. void setHeight(int h)
  12. {
  13. height = h;
  14. }
  15. protected:
  16. int width;
  17. int height;
  18. };
  19.  
  20. // 基类 PaintCost
  21. class PaintCost
  22. {
  23. public:
  24. int getCost(int area)
  25. {
  26. return area * ;
  27. }
  28. };
  29.  
  30. // 派生类
  31. class Rectangle: public Shape, public PaintCost
  32. {
  33. public:
  34. int getArea()
  35. {
  36. return (width * height);
  37. }
  38. };
  39.  
  40. int main(void)
  41. {
  42. Rectangle Rect;
  43. int area;
  44.  
  45. Rect.setWidth();
  46. Rect.setHeight();
  47.  
  48. area = Rect.getArea();
  49. // 输出对象的面积
  50. cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
  51. // 输出总花费
  52. cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;
  53.  
  54. return ;
  55. }

编译输出:

  1. kevin@kevin-virtual-machine:~/Documents/Test/C++/six$ ./jicheng2
  2. Total area:
  3. Total paint cost: $

另外多继承(环状继承),A->D, B->D, C->(A,B),例如:

  1. class D{......};
  2. class B: public D{......};
  3. class A: public D{......};
  4. class C: public B, public A{.....};

这个继承会使D创建两个对象,要解决上面问题就要用虚拟继承格式
格式:class 类名: virtual 继承方式 父类名

  1. class D{......};
  2. class B: virtual public D{......};
  3. class A: virtual public D{......};
  4. class C: public B, public A{.....};

虚继承--(在创建对象的时候会创建一个虚表)在创建父类对象的时候

  1. A:virtual public D
  2. B:virtual public D

实例:

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. //基类
  4. class D
  5. {
  6. public:
  7. D(){cout<<"D()"<<endl;}
  8. ~D(){cout<<"~D()"<<endl;}
  9. protected:
  10. int d;
  11. };
  12.  
  13. class B:virtual public D
  14. {
  15. public:
  16. B(){cout<<"B()"<<endl;}
  17. ~B(){cout<<"~B()"<<endl;}
  18. protected:
  19. int b;
  20. };
  21.  
  22. class A:virtual public D
  23. {
  24. public:
  25. A(){cout<<"A()"<<endl;}
  26. ~A(){cout<<"~A()"<<endl;}
  27. protected:
  28. int a;
  29. };
  30.  
  31. class C:public B, public A
  32. {
  33. public:
  34. C(){cout<<"C()"<<endl;}
  35. ~C(){cout<<"~C()"<<endl;}
  36. protected:
  37. int c;
  38. };
  39.  
  40. int main()
  41. {
  42. cout << "Hello World!" << endl;
  43. C c; //D, B, A ,C
  44. cout<<sizeof(c)<<endl;
  45. return ;
  46. }

编译输出:

  1. kevin@kevin-virtual-machine:~/Documents/Test/C++/six$ ./jicheng3
  2. Hello World!
  3. D()
  4. B()
  5. A()
  6. C()
  7.  
  8. ~C()
  9. ~A()
  10. ~B()
  11. ~D()

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