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c++类【高潮】

news 来源：原创 2025/8/3 22:28:21

类继承

和直接复制源代码修改相比，继承的好处是减少测试。

基类：原始类，

派生类：继承类，基于基类丰富更多内容的类。

继承一般用公有继承，class 派生类名 : public 基类名{……}；

公有继承，基类的公有部分变成派生类的公有部分，基类的私有部分，还是基类的私有部分，派生类只能通过基类的公有方法和保护方法访问。这也说明，数据的安全性。一旦定义为私有，终生私有，派生出来也不会有权读取。

派生类构造函数

派生类，必须创建自己的构造函数。但是，派生类不能直接访问基类的私有数据。所以，派生类又必须使用基类的构造函数来初始化。

可曾还记得：成员初始化列表?是不是在哪见过？

只能通过这种方式给基类初始化，因为，创建派生类，要先创建基类，因为派生类包括基类数据。所以，在派生类的构造函数初始化时，要先有基类对象，所以，通过成员初始化列表法，在派生类生成前，先生成基类给派生类对象使用。

派生类析构函数

先执行派生类的构造函数，再调用基类的析构函数。

使用派生类

派生类和基类的特殊关系：派生类可以使用基类的方法（当然，只能使用基类公有的方法）。

基类指针可以指向派生类的对象，但是，反过来不行。可以这么理解，派生类是基于基类来的，派生类的东西要多一些，基类的东西少一些，这样，基类有的，派生类一定有，而派生类有的东西基类不一定用，因此，用基类指针指向派生类对象，用这个指针调用方法时，一定是能存在的。而如果用派生类指针指向基类，派生类更强大，指向的东西派生类可能没有，因此就可能出错。因此，不允许用指向派生类的指针指向基类对象，但可以用指向基类的指针指向派生类对象。

这段比较别扭，从包含可被包含的角度理解，会容易些。就像你可以是你我去父亲的儿子，但不能反过来。

多态公有继承

多态（重载）公有继承，多态就是重载，重载更好理解一些，多态有点过于抽象，不好理解。

类里为啥还有重载？主要是因为，基类的方法A，如果派生类觉得这个函数不好用，但是又不能给个新名字，因为新名字可能就没这么方便理解了，所以，派生类就定义一个和基类方法名称一样的函数，但是呢，做的内容可能就不一样了，或者做的更好了。这个时间，就在派生类的重新定义了方法A。

当然还有另一个方法，虚函数……

好了，这里回忆一下，我们学了几个概念了：内联函数，友函数、虚函数。这些函数为什么存在呢？

内联函数：方便提升高频调用某个方法的效率，就搞了个内联函数，inline 开头。

友函数：为了不是成员函数，还可以访问类的私有数据，就搞了个友函数，friend开头。

虚函数：为了方便派生类重载方法，搞了个虚函数。

虚函数的这个方便之处在于，还记得开头说的：可以将派生类对象赋值给指向基类的指针，但反过来不行。这个规则会带来一个问题，当基类指针赋值的是派生类对象时，那么当这个指针调用一个基类和派生类都有的函数（方法）时，这个指针到底是调用基类的方法，还是派生类的方法？理论上，基类的指针指向派生的对象，指针也只是调用这个派生对象里基类的方法（因为派生对象继承基类的方法）。因此，虚函数的意义就在于，在基类指针指向派生类对象时，这个指针按指向的对象调用方法。也就是说，基类指针指向派生类对象，就调用派生对象的方法，指向基类对象，就调用基类对象的方法。

所以，一般，基类的析构函数也定义为虚函数，能够保证派生类对象退出时，会执行完派生类析构函数后，继续执行基类的析构函数。否则基类指向派生类对象时，基类析构函数不是虚函数时，就只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。

所以，之所在这么复杂，都是因为“指向基类的指针可以指向派生类对象”造成的。

静态联编和动态联编

因为“指向基类的指针可以指向派生类对象”（万恶之源），导致调用函数的时候，在编译阶段不能确认是用哪个函数，因此，只有在运行的时候才能确定，到底调用的是哪人函数，这种让编译器在运行时才选择调用函数叫动态联编。

静态联编是指在编译阶段就已知调用函数，使用静态联编。

对非虚函数使用静态联编，对于虚函数使用动态联编。

至于动态联编的实现方法，可不不必知道。

总结

如果，在派生类中要重新定义，在基类中，该方法要定义为虚函数。

构造函数不能定义为虚函数，因为不可继承。

析构函数一般要定义为虚函数。

友元函数不能是虚函数，因为友元函数不是类的成员函数。

如果重新定义了继承的方法，要确保与原型完全相同（指特征标），返回类型需要根据新的类进行修改，保持与新类一致。

如果基类的方法有重载，在派生类中，要重新定义所有的基类重载版本，否则，派生类只能调用重新定义的几个版本，其它基类的版本将被隐藏，派生类不能用没有重新定义的版本。

访问控制（protected)

忘记protected这个成员吧，就当只有public和private这两种。protected没啥好处。

抽象基类

纯虚函数？好变态，虚函数还不够，还整出来一个纯虚函数。

纯虚函数：声明虚函数原型时，直接赋值=0；就是说这个虚函数是纯虚函数。

声明纯虚函数，不需要为类实现他，等到谁继承他时，继承他的派生类再实现他。

包含纯虚函数的基类，就是一个抽象基类。这种类，不能直接创建对象，他只能被继承。

继承和动态内存分配

派生类与new

动态内存分配就是使用new方法了。

继承类，主要考虑就是基类里使用了new方法来对成员分配空间，这个时候，继承时，如何释放基类里new开辟的内存空间，复制和，和赋值时，怎么进行深度复制，而不是执行浅复制（只复制地址，而不复制地址指向的值，导致指向多个对象指向同一个内存这种混乱）。

因此，对于基类有使用new为成员开辟内存的情况，需要考虑用个函数：

析构函数，复制构造函数，重载赋值运算符。

分两种情况：

1、派生类没有使用new为自己的成员分配内存，不需要重新定义上面3个函数。

2、派生类使用new了。必须重新定义上述3个函数。

派生类如何使用基类友元函数

第1步、通过基类的友元函数访问

第2步、通过强制类型转换，将派生类对象转换为基类对象。传递为基类对象的友元函数。

总结

1、编译器会自动创建一些公有成员函数

自动创建的函数，表明很重要

默认构造函数。（自动创建的，就啥也不做），一般建议提供默认构造函数，不要让编译器自动创建。

复制构造函数。一般有4种情况使用复制构造函数：将一个对象初始化为同类的另一个对象；按值递给函数；按值返回对象；编译器生成临时对象。如果类声明里，有使用new分配内存时，要重新定义复制构造函数。

赋值运算符。同上关注是否有new，要不要重定义。

2、其它

转换函数：将类对象转换为其它类型时要定义转换函数，一般是转换为其它基础类型，如int,float,double等。

explicit：用于转换函数和构造函数，表示不允许隐式，必须显示调用。

按值和按引用传递对象，一般建议按引用传递。一个是因为效率，一个是因为虚函数。

按值返回和按引用返回对象，一般按引用返回。

const:在一个函数头，有3个地方可以使用const。开始，中间，和结尾，不同位置，限制的目标不同。开始是限制修改返回值，中间是限制不修改传递的参数，结尾是限制这个函数不能修改对象自己的成员。

类的派生是is-a的关系。

构造函数，析构函数，赋值函数不能被继承。

类继承