C++的继承与接口

1.继承方式

三种继承方式，public，private，protected。注意，继承方式是相对于某一层类的方法而言，并不是相对于子类的对象而言。对于外部世界（）对象来说，protected和private相似。对于派生类来说，protected和public相似。

public继承。派生类中，父类public和protected的成员可以直接访问，仍旧保持public属性。派生类对象，父类public成员可以访问。

private继承。派生类中，父类public和protected的成员可以直接访问，但是已经成为了private属性。直接后果:其一是派生类对象不能直接访问这些成员了(类外私有)；其二、派生类的子类也不能直接访问这些成员了(已经私有属性，只能经由该层派生类访问)。

protected继承。派生类中，父类public和protected的成员可以直接访问，但是已经成为了protected属性。直接后果：派生类对象不能不能直接访问这些成员了(私有)，同样派生类的子类可以继访问（protected）。

总结而言：

基类中     继承方式         子类中

public ＆ public继承 => public

public ＆ protected继承 => protected

public ＆ private继承 = > private

protected ＆ public继承 => protected

protected ＆ protected继承 => protected

protected ＆ private继承 = > private

private ＆ public继承 => 子类无权访问

private ＆ protected继承 => 子类无权访问

private ＆ private继承 = > 子类无权访问

2.虚继承

虚继承时为了解决多重继承出现的钻石继承导致子对象重复。虚继承可以节省内存。当然节省了内存牺牲了时间。相较于普通继承而言，虚继承：

(1)时间上在通过继承类对象访问虚基类对象中的成员（包括数据成员和函数成员）时，都必须通过某种间接引用来完成，这样会增加引用寻址时间（就和虚函数一样），其实就是调整this指针以指向虚基类对象，只不过这个调整是运行时间接完成的。

(2)空间上由于共享所以不必要在对象内存中保存多份虚基类子对象的拷贝，这样较之多继承节省空间（避免了同时出现两个基类子对像）。在虚拟继承情况下，基类子对象的布局是不同于普通继承的。因此，它需要多出一个指向基类子对象的指针。

      考虑以下情况：

分别求sizeof(a),sizeof(b)。结果为：

                第一种：4，12 

                第二种：4，4

                第三种：8，16

                第四种：8，8

     分析：

考虑a: 涉及到内存对齐(由于每一个类均有虚函数，每个对象隐含保存虚指针指向类虚函数表，大小占4)，故a的大小很好判断。

      考虑b: 实际上：
             第一个：vfptr(b:foo)+vbptr+vfptr(a:func)=12
             第二个：vfptr(a:func, b:foo)=4
             第三个：vfptr(b:foo)+vbptr+vfptr(a:func)+x(对齐为四个字节)=16
             第四个：vfptr(a:func, b:foo)+x(对齐为四个字节)=8

含有虚函数的类均有指向自身虚函数表的虚指针。只是虚继承时，虚函数表仅有自身的虚函数地址，而非虚函数，且每一层的虚指针都存在，且派生类包括一个指向父类对象的虚指针。对于非虚继承，始终有且仅有一个虚指针，且包含所有虚函数地址。

同样：

class A{
   char k[3];
public :
	virtual void a(){};
};
class B1:public virtual  A{
	char k[3];
public :
	virtual void b(){};
};
class C1:public virtual B1{
	char k[3];
public :
	virtual void c(){};
};

class B2:public  A{
	char k[3];
public :
	virtual void b(){};
};
class C2:public B2{
	char k[3];
public :
	virtual void c(){};
};

A B1 C1 大小为8 20 32

A B2 B1 大小为8 12 16

3.重载、覆盖、隐藏的区别

重载：类内重载，同名不同参数。注意，虚函数也可以有包含重载类型，此时派生类必须对所有重载类型再次定义。

        覆盖：派生覆盖，即派生类函数覆盖基类函数，同名同参且为虚函数。即虚函数机制属于覆盖类型。

        隐藏：派生隐藏，即派生类的函数屏蔽了基类函数，同名不要求参数。虚函数也存在隐藏现象，即派生类存在同名不同参数的虚函数，会导致基类同名虚函数被隐藏。

4.虚指针与虚函数表

(1)虚（函数）指针用于虚函数的实现细节，带虚函数的类的每一个对象都有一个虚指针指向该类的虚函数列表。

(2)每个虚函数都在虚函数表占有一个地址。派生类对象包含指向独立地址表的指针。若提供了虚函数的新定义，则虚函数表保持性函数的地址，否则保留父类虚表的地址。

(3)不论类中有多少虚函数。类的对象只有一个虚函数指针指向该类的虚表。

(4)使用虚函数时。每个对象存储都增大，即包含指针存储空间（通常4字节）。每个虚函数调用，都需要执行地址查找。

参考：

1.关于C++中的虚拟继承的一些总结