C++中单继承与多继承如何使用

今天小编给大家分享一下C++中单继承与多继承如何使用的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。C++的继承机制相对其他语言是比较复杂的一种，不同于java只支持单继承，C++不仅支持单继承，也支持多继承，对于多继承中的菱形问题会引发一系列的麻烦，C++的两个重要缺陷，一个是多继承，一个是垃圾回收器。本文将详细讲解C++的单继承和多继承，以及菱形继承的解决方法及原理。继承是面向对象设计使代码可以复用的重要手段，它允许程序员在保持原有类的基础上进行扩展。被扩展的类称为基类或者父类，扩展生成的类叫做子类或者派生类，继承是类设计层次的复用。继承的作用是使得子类中既包含父类的成员，也可以包含自己的成员。看这一段代码，其中子类Student继承了父类Person，Student后的public表示的是继承方式。继承方式和父类的成员属性共同决定了子类中的成员属性。我们用一张表来表示三者之间的关系。我们只需要两点来记忆这个表格：1.基类的private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。2.子类中的成员属性取继承方式和父类成员属性中权限小的那个： public>protected>private表格的说明：1.不可见的意思不是没有被继承，而是不能使用，在底层继承下来比没有继承下来更方便。2.在父类中private和protected没有区别，但是在子类中，protected成员可以在类内访问，而private不能，因此可以说protected是为了继承而存在的。3.如果不写继承方式，如果子类是class定义的，那么默认为private继承，是struct定义的，默认是public继承。4.不可见与private成员区别：不可见指的是在类内与类外都不能使用，private成员在类内可以使用，在类外不可以使用。5.不想给子类访问的成员我们设成private。我们定义了一个父类person和它的派生类student，以上是它们各自的成员。当我们将一个派生类的对象赋值给基类的对象时，发生的过程我们称之为切片。即只将子类中父类成员赋值过去。当父类中有private成员时，同样会进行切片，只免费云主机域名是不显示而已，因此继承中尽量不要定义私有成员。注意，这种赋值兼容方式仅限于公有继承。私有继承不支持切片，这是因为对于父类中的public成员，私有或保护继承之后会转变成private/protected类型，而赋值时会发生将派生类对象中的private/protected成员赋值给父类对象中的public成员的现象，但是private/protected成员在类外是不能被访问的，因此不支持私有继承。注意一个细节，我们可以使用引用赋值，说明这里并不存在类型转换的行为，因为类型转换中间会产生临时变量，需要使用const引用。先说结论：父类对象不可以直接赋值给子类对象。这是因为子类对象中有父类不存在的类型，无法进行赋值。也不能通过所谓的强制类型转换进行赋值。但是C++支持指针和引用的赋值：虽然指针和引用可以，但是当指针向下访问的时候超过父类对象的时候会出现问题。会出现指向空的情况。基类和派生类都有各自独立的作用域。如果不同的域内有同名的成员，我们根据就近原则或者指定作用域的方式来指定成员的位置。隐藏：子类与父类中出现同名成员，子类成员将屏蔽父类成员对同名成员进行直接访问，这种情况叫隐藏，也叫重定向。注意如果是成员函数的隐藏，只要函数名相同就会构成隐藏，与参数无关。举一个例子：在这段代码中，Person和Student分别定义了_num，当子类对象中的成员函数直接访问_num时，根据的是就近原则，访问的是子类中的_num，当要访问父类中的_num时，需要使用::来指定类域，就可以进行访问。父类中的_num与子类中的_num构成隐藏。这段代码打印的结果是：这里有一道小小的题目，是关于函数隐藏的：提问在Test中的两个函数能否调用成功?b.func(10)可以调用成功，因为构成了隐藏。
b.func()不能调用成功，会发生变异报错，因为隐藏了调不动。对于六大默认成员函数我们这里暂时先讨论4种重要的，即:构造函数，析构函数，拷贝构造，赋值运算符重载。当我们不在子类中书写时，编译器会默认生成。这里只需要记住一句话：继承下来的成员调用父类的来处理，自己的按基本规则来处理。以构造函数举例：派生类中的父类成员调用父类中的构造函数，自己的成员按照构造函数自动生成的规则来。自己写的情况1.父类没有默认构造函数，需要我们自己写构造函数。2.子类有资源需要释放，需要我们自己写析构函数。3.如果子类涉及浅拷贝问题，需要自己写拷贝构造和赋值重载。构造函数父类成员调用对应的父类构造函数处理。子类成员按普通类处理。举一个例子：看这一段代码，父类中没有默认构造函数（注意与默认成员函数区分），因此要初始化父类中的对象需要我们自己书写子类中的构造函数。在书写构造函数时，父类对象成员初始化使用父类中的构造函数，子类成员的初始化按正常方式书写即可。拷贝构造和运算符重载函数我们可以通过调试来查看结果：析构函数析构函数比较特殊，对于父类中的析构函数，我们不需要指定去书写，就像下面这种情况：注意，析构函数的名字在最后会被统一处理成destructor()，如果不指定类域的话，父类析构函数和子类析构函数会构成隐藏，因此需要指定类域。
对于上述int中的代码，需要析构三个子类对象，打印出的结果是：我们发现调用了六次父类中的析构函数。这说明每个对象的父类成员都被析构了两次。如果需要释放空间，则一定会报错。先说结论：我们自己实现子类构造函数时，不需要显示调用父类析构函数，我们显示调用一次，它还会自动调用一次。下面简单说明一下，为什么程序需要自动调用：我们知道变量的定义是发生在栈中的，因此就存在构造和析构的顺序问题，栈满足先入后出原则，因此先构造的需要后析构。在构造的过程中，我们会先初始化父类成员，再初始化子类成员。因此我们需要先析构子类成员，再析构父类成员。如果先析构父类会打乱栈的顺序，因此编译器会自动调用父类的析构函数。这个只需要记住两点：1.友元关系不能继承。2.静态成员会被继承下来，无论继承多少，静态成员只有一个。一个类有两个及以上父类时称这个继承关系为多继承。我们使用逗号表示分隔，即继承多个父类。可以通过调试来观察子类Assitant的内容：菱形继承是多继承的一种情况：具有这样的继承关系的称为菱形继承。菱形继承出现的问题：从对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。数据冗余指的是类Assistant中会有两份Person的成员，二义性指的是这两份成员每一次调用不知道调用的的是哪一个，需要指定类域。这段代码表示的就是菱形继承的关系：我们通过调试可以观测a中的内容，发现会存在两份Person中的成员：如果要对这两个Person成员赋值时，需要指定类域。这就是所谓的二义性，在实际中一个人不能有两个名字，对于冗余性来说，如果Person中有一个很大的数组浪费的空间会很多。虚继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余问题。如上面的继承关系，在Student和Teacher的继承Person时使用的虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用。只需要在菱形的腰部两个父类加入virtual关键词即可。注意要在菱形的腰部。当加完之后，在Assistant的对象中，Person类的_name成员就只有一个了。无论是否指定类域，更改的变量都只有一个：内存演示要研究虚继承的原理，我们给出一个简化的菱形继承结构，再借助内存窗口窗口观察对象成员的模型。当没使用虚继承（即没有使用virtual时）我们使用内存窗口来观察内容：通过观察内存中的布局，我们发现d中的B父类对象和C父类对象中的内容分别是连续存放的，B中有父类A中成员_a的值是1，其自己成员_b的值是3，两者的内存是挨着的，C同理，对于D类中自己的成员_d，放在了内存的最后。确定d中B类对象和C类对象的存储顺序是根据继承顺序决定的。由于上述代码是class D :public B, public C，因此B类的对象会存在C类的前面。
而当我们给腰部加上virtual构成虚继承之后：使用virtual之后，我们发现已经将A中对象_a放入在了最后，因此无论指定不指定类域，改变的都是同一个_a的值。但同时我们发现内存中多了两行，那么这两行是干什么的呢？虚基表从格式来看，这两行显然是都是地址。我们再开辟一个内存2，向其中输入上面地址，我们发现地址中存储的内容是00 00 00 00，C类对象中同理，这里就不演示了。这里00 00 00 00的意义在后面多态中会学习到，注意看它的下一个位置存放的是00 00 00 14这里是十六进制，因此表示的是20这个数字。再来看内存1：两者的地址之差刚刚好是20个字节。因此我们可以知道：在虚继承中，B类对象和C类对象的内存中新加入的是一个地址，分别用于寻找两者与A类型变量的偏移量。B类对象与A类对象的偏移量是20，同理可验证C类对象的偏移量是12。而内存2也有一个专有名词：虚基表总结：A一般叫做虚基类，在D里面，A类成员放在一个公共的位置，有时B要找A，C要找A，就要通过虚基表中的偏移量进行计算。比如，当我们再用B类和C类建立两个变量：此时会发生切片处理，需要将d中的A类对象赋值到b和c中，此时就需要使用到虚基表来寻找。再比如：pb指向了d的首地址，要更改d中的_a的值，指针pb也需要使用虚基表来进行寻找。首先我们要对继承和组合进行区分：继承表示的是子类继承父类，组合表示的是在一个类中定义了另一个类的成员变量。我们需要明确一点：类之间，模块之间最好是低耦合，高内聚的，因为方便维护。低耦合：类之间依赖关系越弱越好。高内聚：内部成员关系紧密。1.继承对应于白盒：B可以直接使用A中的公有和保护成员，破坏了封装性。2.组合对应于黑盒：D只能使用C的公有，不能直接使用保护成员。举一个例子：如果A中有5个public，5个protected对于组合来说，非基类只能使用这5个public，基类中的其他成员随便修改都不会影响该非基类。对于继承来说，基类中一切的改变都会影响子类。那可以抛弃继承的语法吗？当然是不行的。多态是建立在继承的基础上的。1.如果B就是一个A，比如Student是一个Person，我们称这种关系为is-a关系，此时适合使用继承。2.如果D被包含于C，比如head包含eyes，我们称这种关系为has-a关系，此时适合使用组合。3.当遇到特殊情况，is-a和has-a都可以讲通时，优先使用组合。以上就是“C++中单继承与多继承如何使用”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获，小编每天都会为大家更新不同的知识，如果还想学习更多的知识，请关注百云主机行业资讯频道。

相关推荐: Python类的定义继承调用方法有哪些

这篇文章主要讲解了“Python类的定义继承调用方法有哪些”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Python类的定义继承调用方法有哪些”吧！在python中分为文件、模块、类，其中文件和模块可划等价；所…