C++中的继承

继承的概念

类之间的两大关系：组合和继承：

• 组合关系的特点：
  • 将其它类的对象作为自己的成员使用
  • 当前类的对象与成员对象的声明期相同
  • 成员对象在用法上与普通对象完全一致

组合关系的代码示例：

class Memory
{
public:
    Memory()
    {
        cout << "Memory()" << endl;
    }
    ~Memory()
    {
        cout << "~Memory()" << endl;
    }
};

class Disk
{
public:
    Disk()
    {
        cout << "Disk()" << endl;
    }
    ~Disk()
    {
        cout << "~Disk()" << endl;
    }   
};

class Computer
{
    Memory mMem;
    Disk mDisk;
public:
    Computer()
    {
        cout << "Computer()" << endl;
    }
    ~Computer()
    {
        cout << "~Computer()" << endl;
    }
};

• 继承（父子关系）：

  • 子类拥有父类的所有属性和行为
  • 子类就是一种特殊的父类
  • 子类对象可以当做父类对象使用
  • 子类中可以添加父类没有的方法和属性

• C++中通过下面的方式描述继承关系

class Parent
{
    int mv;
public:
    void method() {};
};

class Child: public Parent  // 描述继承关系
{
};

• 重要规则：
  • 子类就是一个特殊的父类
  • 子类对象可以直接初始化父类对象
  • 子类对象可以直接赋值给父类对象

继承关系代码示例：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Parent
{
    int mv;
public:
    Parent()
    {
        cout << "Parent()" << endl;
        mv = 100;
    }
    void method()
    {
        cout << "mv = " << mv << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    void hello()
    {
        cout << "I'm Child calss!" << endl;
    }
};

int main()
{   
    Child c;
    c.hello();
    c.method();
    
    return 0;
}

继承的访问级别

• 根据面向对象理论：

  • 子类拥有父类的一切属性和行为
  • 子类能够直接访问父类的私有成员

• 根据C++语法：

  • 外界不能直接访问类的private成员
  • 子类不能直接访问父类的私有成员

举一个例子：

class Parent
{
private:
    int mv;
public:
    Parent()
    {
        mv = 100;
    }
    
    int value()
    {
        return mv;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int addValue(int v)
    {
        //子类直接访问父类的私有成员变量
        mv = mv + v;    
    }
};

int main()
{   
    return 0;
}

运行结果如下：

nethanhandeMacBook-Pro-2:代码 nethanhan$ g++ 44-1.cpp 
44-1.cpp:27:9: error: 'mv' is a private member of 'Parent'
        mv = mv + v;    // 子类直接访问父类的私有成员变量
        ^
44-1.cpp:9:9: note: declared private here
    int mv;
        ^
44-1.cpp:27:14: error: 'mv' is a private member of 'Parent'
        mv = mv + v;    // 子类直接访问父类的私有成员变量
             ^
44-1.cpp:9:9: note: declared private here
    int mv;
        ^
2 errors generated.

结果里说到 mv 是一个私有成员变量，在子类中不能直接私有成员。所以需要使用另外一个关键字 protested 。

• 关键字 protected 的意义：
  • 修饰的成员不能被外界直接访问
  • 修饰的成员可以被子类直接访问
  • 没有protected就无法完成真正意义上的代码复用

使用示例：

class Parent
{
//这里使用关键字 protected来声明
//子类就可以直接访问到
//而且外界不可以直接访问到
protected:
    int mv;
public:
    Parent()
    {
        mv = 100;
    }
    
    int value()
    {
        return mv;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int addValue(int v)
    {
        //子类可以直接使用父类的成员变量
        mv = mv + v;    
    }
};

继承方式

• C++中支持三种不同的继承方式
  • public 继承
    • 父类成员在子类中保持原有访问级别
  • private 继承
    • 父类成员在子类中变为私有成员
  • protected 继承
    • 父类中的公有成员变为保护成员，其它成员保持不变
• C++中的默认继承方式为private
• 继承方式比较

继承方式\父类成员访问级别	public	protected	private
public	public	protected	private
protected	protected	protected	private
private	private	private	private

注意：

• 一般而言，C++工程项目中只使用public 继承
• C++的派生语言只支持一种继承方式（public 继承）
• protected 和 private 继承带来的复杂性远大于实用性