c/c++入门教程 - 2.4.6 继承、公共继承、保护继承、私有继承、virtual虚继承（概念、语法、方式、构造和析构顺序、同名成员处理、继承同名静态成员处理、多继承语法、菱形继承、钻石继承）

4.6 继承

4.6.1 继承的基本语法

4.6.2 继承方式

4.6.3 继承中的对象模型

4.6.4 继承中构造和析构顺序

4.6.5 继承同名成员处理方式

4.6.6 继承同名静态成员处理方式

4.6.7 多继承语法

4.6.8 菱形继承

4.6 继承

继承是面向对象三大特性之一。

有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：

定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。

这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码。

4.6.1 继承的基本语法

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同。

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处。

继承的好处：减少重复代码。

语法：class 子类 : 继承方式父类

子类也称为派生类，父类也称为基类。

派生类中的成员，包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。

从基类继承过来的表现其共性，而新增的成员体现其个性。

4.6.2 继承方式

继承的语法：class 子类 : 继承方式父类

class  子类  :  继承方式  父类

继承方式一共有三种：

公共继承。
保护继承。
私有继承。

图上的不可访问，不是不会被继承，而是被隐藏了访问不到。证明见下一小节。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base
{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};// public公共继承
class Son1 : public Base
{void func(){m_A = 100;    // 父类中的公共权限成员，到子类中依然是公共权限m_B = 100; // 父类中的保护权限成员，到子类中依然是保护权限//m_C = 100;   // 父类中的私有权限成员，子类访问不到}
};void test01 (void)
{Son1 son;son.m_A = 200;   //son.m_B = 200;   //son对象中的m_B是保护权限，类外访问不到
}class Son2 : protected Base
{void func(){m_A = 100;    // 父类中的公共权限成员，到子类中是保护权限m_B = 100;   // 父类中的保护权限成员，到子类中是保护权限//m_C = 100; // 父类中的私有权限成员，子类访问不到}
};void test02(void)
{Son2 son;//son.m_A = 200; //son对象中的m_A是保护权限，类外访问不到//son.m_B = 200;    //son对象中的m_B是保护权限，类外访问不到
}class Son3 : private Base
{void func(){m_A = 100;    // 父类中的公共权限成员，到子类中是私有权限m_B = 100;   // 父类中的保护权限成员，到子类中是私有权限//m_C = 100; // 父类中的私有权限成员，子类访问不到}
};void test03(void)
{Son3 son;//son.m_A = 200; //son对象中的m_A是私有权限，类外访问不到
}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}

4.6.3 继承中的对象模型

问题：从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base
{
public:int m_A;
protected:int m_B;
private:int m_C;
};// public公共继承
class Son1 : public Base
{
public:int m_D;
};void test01 (void)
{Son1 son;// 父类中所有非静态成员属性都会被子类继承下去。// 父类中私有成员属性，是被编译器给隐藏了，因此是访问不到。而不是没有被继承cout << "Base大小为:" << sizeof(Base) << endl;cout << "Son1大小为:" << sizeof(Son1) << endl;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}
-------------------------------------------------------------------------------
Base大小为:12
Son1大小为:16
请按任意键继续. . .

总结：子类继承父类中私有成员属性，是被编译器给隐藏了，因此是访问不到。而不是没有被继承

父类中的私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到。

！！！可利用开发人员命令提示工具查看对象模型。

跳转程序所在盘符：C/D/E/F:

跳转文件路径：cd 具体路径

查看命令：cl /d1 reportSingleClassLayout类名文件名

4.6.4 继承中构造和析构顺序

子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数。

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base
{
public:Base(){cout << "Base构造函数" << endl;}~Base(){cout << "Base析构函数" << endl;}
};// public公共继承
class Son : public Base
{
public:Son(){cout << "Son构造函数" << endl;}~Son(){cout << "Son析构函数" << endl;}
};void test01 (void)
{//Base base;// 继承中的构造和析构顺序如下：// 先构造父类，再构造子类// 先析构子类，再析构父类Son son;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}
--------------------------------------------------------------------
Base构造函数
Son构造函数
Son析构函数
Base析构函数
请按任意键继续. . .

总结：继承中，先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反。

4.6.5 继承同名成员处理方式

问题：当子类和父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？

访问子类同名成员，直接访问即可
访问父类同名成员，需要加作用域

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base
{
public:Base(){m_A = 100;}void func(){cout << "Base-func调用" << endl;}void func(int a){cout << "Base-func重载" << endl;}int m_A;
};// public公共继承
class Son : public Base
{
public:Son(){m_A = 200;}void func(){cout << "Son-func调用" << endl;}int m_A;
};void test01 (void)
{Son s1;// 直接访问，访问的是子类同名成员cout << s1.m_A << endl;// 通过作用域，访问的是父类同名成员cout << s1.Base::m_A << endl;// 出现同名成员，优先调用子类成员s1.func();// 通过作用域，可以访问父类同名成员s1.Base::func();// 如果子类中出现和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有同名成员函数（包括所有重载）// 如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域s1.Base::func(100);
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}
------------------------------------------------------------------------------
200
100
Son-func调用
Base-func调用
Base-func重载
请按任意键继续. . .

总结：

1.子类对象可以直接访问到子类中同名成员。

2.子类对象加作用域可以访问到父类同名成员。

3.当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数。

4.6.6 继承同名静态成员处理方式

问题：继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？

静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致。

访问子类同名成员，直接访问即可。
访问父类同名成员，需要加作用域。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base
{
public:static void func(){cout << "Base-func调用" << endl;}static void func(int a){cout << "Base-func重载" << endl;}static int m_A;
};
int Base::m_A = 100;// public公共继承
class Son : public Base
{
public:static void func(){cout << "Son-func调用" << endl;}static int m_A;
};
int Son::m_A = 200;void test01 (void)
{Son s1;// 1.通过对象访问cout << "通过对象访问：" << endl;cout << "Son  下的m_A = " << s1.m_A << endl;cout << "Base 下的m_A = " << s1.Base::m_A << endl;// 2.通过类名访问cout << "通过类名访问：" << endl;cout << "Son  下的m_A = " << Son::m_A << endl;cout << "Base 下的m_A = " << Son::Base::m_A << endl;
}// 同名静态成员函数
void test02()
{Son s1;// 1.通过对象访问cout << "通过对象访问：" << endl;s1.func();s1.Base::func();// 2.通过类名访问cout << "通过类名访问：" << endl;Son::func();Son::Base::func();// 子类出现和父类同名静态成员函数，也会隐藏父类中所有同名成员函数// 如果想访问父类中被隐藏同名成员，需要加作用域Son::Base::func(100);
}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}
----------------------------------------------------------------------------
通过对象访问：
Son  下的m_A = 200
Base 下的m_A = 100
通过类名访问：
Son  下的m_A = 200
Base 下的m_A = 100
通过对象访问：
Son-func调用
Base-func调用
通过类名访问：
Son-func调用
Base-func调用
Base-func重载
请按任意键继续. . .

总结：同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样，只不过有两种访问的方式（通过对象和通过类名）

4.6.7 多继承语法

C++允许一个类继承多个类。

语法：

class 子类 : 继承方式 父类1, 继承方式 父类2...

多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分。

C++实际开发中不建议用多继承。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Base1
{
public:Base1(){m_A = 100;}int m_A;
};// 父类 / 基类
class Base2
{
public:Base2(){m_A = 200;}int m_A;
};// 父类 / 基类
class Base3
{
public:Base3(){m_C = 300;}int m_C;
};// 语法：class 子类 : 继承方式 父类1, 继承方式 父类2...
class Son : public Base1, public Base2, public Base3
{
public:Son(){m_D = 400;}int m_D;
};void test01 (void)
{Son s1;//cout << s1.m_A；// 报错，要指定作用域cout << s1.Base1::m_A << endl;cout << s1.Base2::m_A << endl;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}
-------------------------------------------------------------------
100
200
请按任意键继续. . .

4.6.8 菱形继承

菱形继承概念：

两个派生类继承同一个基类。

又有某个类同时继承着两个派生类。

这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承。

菱形继承也叫钻石继承。

利用虚继承，解决菱形继承的问题：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>// 父类 / 基类
class Animal
{
public:int m_Age;
};// 利用虚继承，解决菱形继承的问题
// 继承前加virtual关键字后，变为虚继承
// 此时公共的父类Animal称为虚基类
class Sheep : virtual public Animal {};
class Camel : virtual public Animal {};
class SheepCamel : public Sheep, public Camel {};void test01 (void)
{SheepCamel s1;s1.Sheep::m_Age = 100;s1.Camel::m_Age = 200;s1.m_Age = 300;    // 不加virtual编译会报错cout << s1.Sheep::m_Age << endl;cout << s1.Camel::m_Age << endl;cout << s1.m_Age << endl;    // 不加virtual编译会报错
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}---------------------------------------------------------------------------
300
300
300
请按任意键继续. . .

子类不加 virtual时：

子类加 virtual后：

vbptr -> virtual base pointer，虚基类指针。会指向 vbtable，虚基类表，就是图上8的位置。

利用虚继承，解决菱形继承的问题。