这一周的内容主要是介绍继承和派生，下面回顾下。
课程地址：
coursera：C++程序设计
https://www.coursera.org/learn/cpp-chengxu-sheji
中国大学MOOC：程序设计与算法（三）C++面向对象程序设计
继承和派生
基本概念
继承：在定义一个新的类B时，如果该类与某个已有的类A相似(指的是B拥有A的全部特点)， 那么就可以把A作为一个基类，而把B作为基类的一个派生类(也称子类)。
派生类拥有基类的全部成员函数和成员变量，不论是private、protected、public并且在派生类的各个成员函数中，不能访问基类中的private成员。
来看一个学生类和大学生类，研究生类的例子：
1234567891011121314151617181920212223242526 | class { private: string sName; int nAge; public: bool IsThreeGood() { }; void SetName( const string & name ) { sName = name; }};class CUndergraduateStudent: public CStudent { private: int nDepartment; public: bool IsThreeGood() { ...... }; //覆盖 bool CanBaoYan() { .... };}; // 派生类的写法是：类名: public 基类名class CGraduatedStudent:public CStudent { private: int nDepartment; char szMentorName[20]; public: int CountSalary() { ... };}; |
派生类对象的内存空间
派生类对象的体积，等于基类对象的体积，再加上派生类对象自己的成员变量的体积。 在派生类对象中，包含着基类对象，而且基类对象的存储位置位于派生类对象新增的成员变量之前。
继承关系和复合关系
来比较下继承关系和复合关系的区别。
继承：“是”关系。
- 基类 A， B是基类A的派生类。
- – 逻辑上要求：“一个B对象也是一个A对象”。
复合：“有”关系。
- 类C中“有”成员变量k，k是类D的对象，则C和D是复合关系。
- 一般逻辑上要求：“D对象是C对象的固有属性或组成部分”。
派生类覆盖基类成员
派生类可以定义一个和基类成员同名的成员，这叫覆盖。在派生类中访问这类成员时，缺省的情况是访问派生类中定义的成员。要在派生类中访问由基类定义的同名成员时，要使用作用域符号::。
来看一个例子：
12345678910111213141516171819202122232425 | class base { int j; public: int i; void func();};class derived :public base{ public: int i; void access(); void func();};void derived::access() { j = 5; //error i = 5; //引用的是派生类的 i base::i = 5; //引用的是基类的 i func(); //派生类的 base::func(); //基类的}derived obj;obj.i = 1;obj.base::i = 1; |
一般来说，基类和派生类不定义同名成员变量。
类的保护成员
来介绍另一种存取权限说明符：protected，来分别看下几种存取权限说明符的访问范围：
基类的private成员：可以被下列函数访问
- 基类的成员函数
- 基类的友员函数
基类的public成员：可以被下列函数访问
- 基类的成员函数
- 基类的友员函数
- 派生类的成员函数
- 派生类的友员函数
- 其他的函数
基类的protected成员：可以被下列函数访问
- 基类的成员函数
- 基类的友员函数
- 派生类的成员函数可以访问当前对象的基类的保护成员
来看一个例子：
123456789101112131415161718192021222324252627 | class Father { private: int nPrivate; //私有成员 public: int nPublic; //公有成员 protected: int nProtected; // 保护成员};class Son :public Father{ void AccessFather () { nPublic = 1; // ok; nPrivate = 1; // wrong nProtected = 1; // OK，访问从基类继承的protected成员 Son f; f.nProtected = 1; //wrong ， f不是当前对象 }};int main(){ Father f; Son s; f.nPublic = 1; // Ok s.nPublic = 1; // Ok f.nProtected = 1; // error f.nPrivate = 1; // error s.nProtected = 1; //error s.nPrivate = 1; // error return 0;} |
派生类的构造函数
1.在创建派生类的对象时，需要调用基类的构造函数：初始化派生类对象中从基类继承的成员。在执行一个派生类的构造函数之前，总是先执行基类的构造函数。
2.调用基类构造函数的两种方式
- 显式方式：在派生类的构造函数中，为基类的构造函数提供参数。
- derived::derived(arg_derived-list):base(arg_base-list)
- 隐式方式：在派生类的构造函数中，省略基类构造函数时，派生类的构造函数则自动调用基类的默认构造函数。
3.派生类的析构函数被执行时，执行完派生类的析构函数后，自动调用基类的析构函数。
来看一个例子：
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435 | class Bug { private : int nLegs; int nColor; public: int nType; Bug ( int legs, int color); void PrintBug (){ };};class FlyBug: public Bug // FlyBug是Bug的派生类{ int nWings; public: FlyBug( int legs,int color, int wings);};Bug::Bug( int legs, int color){ nLegs = legs; nColor = color;}//错误的FlyBug构造函数FlyBug::FlyBug ( int legs,int color, int wings){ nLegs = legs; // 不能访问 nColor = color; // 不能访问 nType = 1; // ok nWings = wings;}//正确的FlyBug构造函数：FlyBug::FlyBug ( int legs, int color, int wings):Bug( legs, color){ nWings = wings;} |
封闭派生类对象消亡时析构函数的执行顺序
在创建派生类的对象时:
1) 先执行基类的构造函数，用以初始化派生类对象中从基类继承的成员。
2) 再执行成员对象类的构造函数，用以初始化派生类对象中成员对象。
3) 最后执行派生类自己的构造函数。
在派生类对象消亡时：
1) 先执行派生类自己的析构函数
2) 再依次执行各成员对象类的析构函数
3) 最后执行基类的析构函数
析构函数的调用顺序与构造函数的调用顺序相反。
public继承的赋值兼容规则
1234 | class base { };class derived : public base { };base b;derived d; |
1） 派生类的对象可以赋值给基类对象 b = d;
2） 派生类对象可以初始化基类引用 base & br = d;
3） 派生类对象的地址可以赋值给基类指针 base * pb = & d;
如果派生方式是 private或protected，则上述三条不可行。
- protected继承时，基类的public成员和protected成员成为派生类的protected成员。
- private继承时，基类的public成员成为派生类的private成员，基类的protected成员成为派生类的不可访问成员。
- protected和private继承不是“是”的关系。
直接基类与间接基类
在声明派生类时，只需要列出它的直接基类，派生类沿着类的层次自动向上继承它的间接基类。
派生类的成员包括 :
1)派生类自己定义的成员
2)直接基类中的所有成员
3)所有间接基类的全部成员
原文:大专栏 Coursera Cpp程序设计 week 4