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c++继承

news 来源：原创 2025/7/6 11:55:04

继承的概念和定义

继承的概念
继承 (inheritance) 机制是面向对象程序设计 使代码可以复用 的最重要的手段，它允许程序员在 保 持原有类特性的基础上进行扩展 ，增加功能，这样产生新的类，称派生类。继承 呈现了面向对象 程序设计的层次结构 ，体现了由简单到复杂的认知过程。以前我们接触的复用都是函数复用， 继 承是类设计层次的复用 。
继承定义
继承方式（在派生类的访问方式）
总结：
基类的private成员不管用什么继承，在派生类内部或者外界（main函数内部）都不能访问（mian函数内部可以用公有的成员函数）
基类的公有/保护成员，和继承方式选取权限小的，作为派生类继承下来成员的访问限定符（比如基类protected成员，采用public继承，那派生类继承下来的成员还是protected成员）
所以保护和私有在继承这里有了区分，基类成员设置保护，继承的类可以使用，基类成员设置私有，继承的类就不能使用 
class Person
{
public:void Print(){cout << "name:" << _name << endl;cout << "age:" << _age << endl;}
protected://private:string _name = "peter"; // 姓名int _age = 18; // 年龄
};class Student : public Person
{
public:void func(){cout << _name << endl;//cout << _age << endl;}protected:int _stuid; // 学号
};class Teacher : public Person
{
protected:int _jobid; // 工号
};int main()
{Student s;//s._name; err  基类保护成员只能在派生类直接访问s.Print();Teacher t;t.Print();return 0;
}

这个代码样例很好的诠释了继承的意思，基类保护成员可以在派生类访问，但是基类私有成员在派生类访问会报错

基类和派生类对象赋值转换

class Person
{
public:void Print(){cout << _name << endl;}
protected:string _name; // 姓名
private:int _age; // 年龄
};class Student : public Person
{
protected:int _stunum; // 学号
};int main()
{Student s;//.子类对象可以赋值给父类对象 / 指针 / 引用Person p = s;Person& r = s;Person* ptr = &s;return 0;
}
派生类对象 可以赋值给 基类的对象 / 基类的指针 / 基类的引用 。这里有个形象的说法叫切片
或者切割。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。 基类对象不能赋值给派生类对象 。
赋值转换这部分可以理解为切片，只有子类赋值给父类，因为父类刚好是子类的一部分，赋值以后父类的指针/引用都会指向子类中父类的那部分，对象赋值生成新对象也很好理解
注意：赋值转换的过程没有生成临时对象，以前我们讲类型转换会产生临时变量，但是切片这个过程只是让子类中父类的那部分切过去，并不会生成临时变量（记住结论就行）


继承中的作用域

1. 在继承体系中 基类 和 派生类 都有 独立的作用域。
2. 子类和父类中有同名成员，子类成员将屏蔽父类对同名成员的直接访问（因为优先搜索自己类内部的），这种情况叫隐藏，也叫重定义 。 （ 在子类成员函数中，可以使用 基类::基类成员 显示访问 ）
3. 需要注意的是如果是 成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏 。
4. 注意在实际中在 继承体系里 面最好 不要定义同名的成员 。 
class Person
{
public:void Print(){cout << _name << endl;}
protected:string _name; // 姓名int _id = 1;
};class Student : public Person
{
public:void func(){cout << _id << endl;cout << Person::_id << endl;}protected:int _stunum; // 学号int _id = 2;
};// 隐藏::子类会隐藏父类同名成员
int main()
{Student s;Person p = s;s.func();return 0;
}

看一道题


// A和B的fun构成什么关系
// a、没有关系  b、重载  c、重写   d、隐藏
// d
class A
{
public:void fun(){cout << "func()" << endl;}
};class B : public A
{
public:void fun(int i){cout << "func(int i)->" << i << endl;}
};// 如果是成员函数：函数名相同就构成隐藏（返回值和参数可以不相同）
int main()
{B b;b.fun(1);b.A::fun();return 0;
}

可以看到只要是同名就能构成隐藏，要访问被隐藏的需要指定类域，不然调用不动

注意：隐藏可以在不同作用域（不同的类就是不同作用域），函数重载是必须在同一作用域才能生效，这点要区分开

派生类的默认成员函数

这里我们主要记住前四个

构造函数

要完成构造函数的任务，两个类都要写构造函数，子类的构造函数和平常写的类似，内置类型不做处理，自定义类型去调用它的构造，父类成员要显示调用类名+（），类似匿名对象，父类成员去调用它的构造函数。

如果子类不写构造函数，子类成员的内置类型和自定义类型按照之前的结论去完成任务，父类成员看有没有写默认构造函数，写了的话调用默认构造（无参和全缺省），初始化列表给值，如果初始化列表和函数体都没给值，内置类型不做处理，自定义调用它的默认构造；父类没写构造，编译器会调用默认生成的构造函数，也就是内置类型不做处理，自定义调用默认构造

拷贝构造函数，这里子类写拷贝构造主要是为了传递参数给父类，本质还是子类的内置类型和自定义类型按照规定处理（这里只有内置类型完成值拷贝），父类调用它的拷贝构造函数

这里有个很搞笑的地方，我发现把两个类的拷贝构造屏蔽了，还能完成任务，这是因为不写调用编译器默认生成的，子类的内置类型本身就是值拷贝，父类的自定义类型也是值拷贝，而string类型是库里边的一个函数，会调用库里的拷贝构造完成了任务。纯属碰巧

赋值拷贝和拷贝构造类似，就不讲解了，延续刚才那个搞笑的地方，这个两个类的赋值重载不写也会完成赋值的任务，并且这里调用赋值运算符重载会构成隐藏，要指定访问

析构函数就是正常的写法，要注意析构顺序先子后父，而构造的顺序是先父后子

因为按照声明的顺序初始化，先声明父才声明子的，所以构造是先子后父

析构如果先父后子的话，存在安全隐患，比如父亲的资源已经释放，子类的析构函数又去访问那块空间，存在野指针的问题

并且析构函数是自动调用的，先子后父，如果子类析构想要访问父类的析构，需要指定类域（因为会构成隐藏，因为多态的原因，析构函数被特殊处理，函数名都会被处理destructor()，所以子类的析构函数和父类的析构函数构成隐藏关系）

相关代码

class Person
{
public://Person(const char* name = "peter")Person(const char* name): _name(name){cout << "Person()" << endl;}Person(const Person& p): _name(p._name){cout << "Person(const Person& p)" << endl;}Person& operator=(const Person& p){cout << "Person operator=(const Person& p)" << endl;if (this != &p)_name = p._name;return *this;}~Person(){cout << "~Person()" << endl;}
protected:string _name; // 姓名
};class Student : public Person
{
public:Student(const char* name, int id):_id(id),Person(name){cout << "Student(const char* name, int id)" << endl;}Student(const Student& s):Person(s),_id(s._id){cout << "Student(const Student& s)" << endl;}Student& operator=(const Student& s){cout << "Student& operator=(const Student& s)" << endl;if (this != &s){Person::operator=(s);_id = s._id;}return *this;}// 子类的析构函数和父类的析构函数构成隐藏关系// 由于后面多态原因，析构函数被特殊处理，函数名都会被处理destructor()// 为了保证先子后父，父类的析构会在子类析构后自动调用~Student(){//Person::~Person();cout << "~Student()" << endl;}
private:int _id = 1;
};int main()
{// 默认生成构造函数：// 派生类的成员：1、内置类型和自定义类型分别处理// 基类的成员：调用父类的构造函数Student s1("张三", 1);// 总结：派生这些默认成员函数规则，其实跟以前类似，// 唯一不同的是，不管是构造初始化/拷贝/析构，多了父类那一部分，原则：父类那部分调用父类的对应函数完成 //Student s2(s1);//Student s3("李四", 3);//s1 = s3;return 0;
}

继承与友元

友元关系不能继承 ，父亲的盆友不是你的盆友，必须在子类声明友元关系才能在类外访问

继承与静态成员 

class Person
{
public:Person() { ++_count; }
protected:string _name; // 姓名
public:static int _count; // 统计人的个数。
};int Person::_count = 0;class Student : public Person
{
protected:int _stuNum; // 学号
};int main()
{Person p1;Person p2;Student s2;cout << Person::_count << endl;cout << Student::_count << endl;cout << &Person::_count << endl;cout << &Student::_count << endl;return 0;
}

静态成员变量可以继承，原本属于父类的全部对象共有，现在变成两个类共有

而子类单独定义一个对象也会调用父类的默认构造

这个了解一下

复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况。
菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。 在 Assistant 的对象中 Person 成员会有两份。
这里学生和老师都会继承Person的成员，其实不需要存两份，造成空间浪费并存在二义性
所以引入了菱形虚拟继承（为了解决空间浪费问题可以只存一份）
下面我来讲解一下菱形虚拟继承 
class A
{
public:int _a;
};//class B : public A
class B : virtual public A
{
public:int _b;
};//class C : public A
class C : virtual public A
{
public:int _c;
};class D : public B, public C
{
public:int _d;
};int main()
{D dd;//注意加关键字virtual要加到中间两个继承上边	dd.B::_a = 1;dd.C::_a = 2;dd._b = 3;dd._c = 4;dd._d = 5;return 0;
}

加关键字virtual前是普通菱形继承

B和C对象都继承了一份A对象中的_a，一共两份_a，并且B和C对象各自有个成员，内存排布就是上边这种顺序排布（B对象，C对象，然后是D对象）

加关键字virtual后是菱形虚拟继承

可以看到菱形虚拟继承内存排布发生了变化，A对象不再存放两份，而是只有一份并且存放在最后边，BCD对象的相对位置没有改变，而B对象和C对象存放的发生改变，之前存放的A对象变成地址。这是为什么呢？

这里是通过了 B 和 C 的两个指针，指 向的一张表。这两个指针叫虚基表指针，这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量 可以找到下面的 A 。
也就是说，原来存放A对象的位置变成虚基表指针，各自指向一张虚基表，虚基表存放的是偏移量，而通过运算这个偏移量可以访问到A对象的成员_a（这是大致原理，先不深究，因为实践中很少用到菱形虚拟继承，我们知道原理就够了）

继承的总结和反思（了解）

1. 很多人说 C++ 语法复杂，其实多继承就是一个体现。有了多继承 ，就存在菱形继承，有了菱形继承就有菱形虚拟继承，底层实现就很复杂。所以一般不建议设计出多继承，一定不要设计出菱形继承。否则在复杂度及性能上都有问题。
2. 多继承可以认为是 C++ 的缺陷之一，很多后来的 OO 语言都没有多继承，如 Java 。
优先使用对象组合，而不是类继承 - 残雪余香 - 博客园
3. 继承和组合
public 继承是一种 is-a 的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。
组合是一种 has-a 的关系。假设 B 组合了 A ，每个 B 对象中都有一个 A 对象。
1.继承允许你根据基类的实现来定义派生类的实现。这种通过生成派生类的复用通常被称
为白箱复用 (white-box reuse) 。术语 “ 白箱 ” 是相对可视性而言：在继承方式中，基类的
内部细节对子类可见 。继承一定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派生类有很
大的影响。派生类和基类间的依赖关系很强，耦合度高。
2.对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象
来获得。对象组合要求被组合的对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复
用 (black-box reuse) ，因为对象的内部细节是不可见的。对象只以 “ 黑箱 ” 的形式出现。
组合类之间没有很强的依赖关系，耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被
封装。
3.实际尽量多去用组合。组合的耦合度低，代码维护性好。不过继承也有用武之地的，有
些关系就适合继承那就用继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的关系可以用
继承，可以用组合，就用组合。

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编程日记 2025/7/1 15:57:14

DeepSeek安装

安装运行环境 https://ollama.com/ 安装验证 cmd指令 ollama -v 安装运行模型 https://ollama.com/library/deepseek-r1:14b-qwen-distill-q4_K_M 例如&#xff1a; ollama run deepseek-r1:1.5b-qwen-distill-q4_K_M 结果 再次使用时&#xff0c;直接cmd运行上一步的ru…...

编程日记 2025/7/2 15:40:10

Git--使用教程

Git的框架讲解 Git 是一个分布式版本控制系统&#xff0c;其架构设计旨在高效地管理代码版本&#xff0c;支持分布式协作&#xff0c;并确保数据的完整性和安全性。 Git 的核心组件&#xff1a; 工作区&#xff08;Working Directory&#xff09;&#xff1a; - 作区是你在本…...

编程日记 2025/7/2 1:22:37

【HTML性能优化】提升网站加载速度：GZIP、懒加载与资源合并

系列文章目录 01-从零开始学 HTML&#xff1a;构建网页的基本框架与技巧 02-HTML常见文本标签解析&#xff1a;从基础到进阶的全面指南 03-HTML从入门到精通&#xff1a;链接与图像标签全解析 04-HTML 列表标签全解析&#xff1a;无序与有序列表的深度应用 05-HTML表格标签全面…...

编程日记 2025/6/28 4:13:10

C#从XmlDocument提取完整字符串

方法1&#xff1a;通过XmlDocument的OuterXml属性&#xff0c;见XmlDocument类 该方法获得的xml字符串是不带格式的&#xff0c;可读性差 方法2&#xff1a;利用XmlWriterSettings控制格式等一系列参数&#xff0c;见XmlWriterSettings类 例子&#xff1a; using System.IO; …...

编程日记 2025/7/5 21:52:42

wordpress每隔24小时 随机推荐一个指定分类下的置顶内容。

在WordPress中实现每隔24小时随机推荐一个指定分类下的置顶内容&#xff0c;可以通过以下步骤实现&#xff1a; 1. 创建自定义函数 在主题的functions.php文件中添加以下代码&#xff0c;用于创建一个定时任务&#xff0c;每隔24小时随机选择一个置顶文章并存储到选项中&…...

编程日记 2025/7/2 1:37:51

《chatwise：DeepSeek的界面部署》

ChatWise&#xff1a;DeepSeek的界面部署 摘要 本文详细描述了DeepSeek公司针对其核心业务系统进行的界面部署工作。从需求分析到技术实现&#xff0c;再到测试与优化&#xff0c;全面阐述了整个部署过程中的关键步骤和解决方案。通过本文&#xff0c;读者可以深入了解DeepSee…...

编程日记 2025/7/3 8:32:18

HTTP请求响应周期步骤

一个典型的 HTTP 请求/响应周期 从建立连接开始，经过客户端向服务器发送请求、服务器处理请求并返回响应，最终关闭连接。这个过程可以分为多个阶段，以下是详细的步骤： 一、建立连接（TCP连接） 客户端发起连接请求：在HTTP通信中，客户端通常是浏览器，首先通过 DNS 查询…...

编程日记 2025/6/30 20:12:54

synchronized, volatile 在 DCL 的作用

背景 最近在看设计模式&#xff0c;在单例模式的 Double Check Lock&#xff08;DCL&#xff09;中&#xff0c;存在两个关键字&#xff1a;volatile & synchronized。 之前都知道 DCL 怎么写&#xff0c;直接套娃。但是这两关键字在单例里面的作用还没深究过&#xff0c…...

编程日记 2025/7/3 5:14:49

Java进阶笔记（中级）

-----接Java进阶笔记&#xff08;初级&#xff09;----- 目录 集合多线程 集合 ArrayList 可以通过List来接收ArrayList对象&#xff08;因为ArrayList实现了List接口&#xff09; 方法&#xff1a;接口名 柄名 new 实现了接口的类(); PS: List list new ArrayList();遍历…...

编程日记 2025/7/1 8:23:10

人生总有终点，不必好高骛远

夕阳西下&#xff0c;我漫步在河堤上。河水缓缓流淌&#xff0c;倒映着天边最后一抹晚霞。岸边垂柳依依&#xff0c;枝条轻拂水面&#xff0c;荡起一圈圈涟漪。这涟漪由近及远&#xff0c;渐渐消散在暮色中&#xff0c;如同我们每个人在时间长河中泛起的微澜。 记得年少时&…...

编程日记 2025/7/1 1:17:19

C#中堆和栈的区别

C#中的堆&#xff08;Heap&#xff09;和栈&#xff08;Stack&#xff09;详解 基本概念 栈&#xff08;Stack&#xff09; 栈是一个后进先出&#xff08;LIFO&#xff09;的内存结构由系统自动分配和释放存储空间连续&#xff0c;大小固定主要用于存储值类型和对象引用 堆…...

编程日记 2025/7/4 18:27:27

如何利用i18n实现国际化

1.首先新建i18.js文件 // i18n配置 import { createI18n } from vue-i18n // import ElementPlus from element-plus import zhCn from element-plus/es/locale/lang/zh-cn import zh from ./zh-cn import en from ./en import ru from ./ru const messages {en_US: {...en,//…...

编程日记 2025/7/1 20:07:26

SpringMVC响应

第一章&#xff1a;数据处理及跳转 1. 结果跳转方式 ①.ModelAndView 设置ModelAndView对象 , 根据view的名称 , 和视图解析器跳到指定的页面 . <bean id"templateResolver" class"org.thymeleaf.spring4.templateresolver.SpringResourceTemplateResolv…...

编程日记 2025/6/30 7:53:46

深入理解特征值与稳定性密码：以弹簧 - 质量 - 阻尼典型二阶系统为例

从看特征值决定稳定性的原因 摘要 本文以弹簧 - 质量 - 阻尼系统这一典型二阶系统为研究对象&#xff0c;深入剖析特征值决定系统稳定性的内在原因。通过详细的数学推导和直观的物理意义阐释&#xff0c;全面揭示了特征值与系统稳定性之间的紧密关联&#xff0c;为理解和分析…...

编程日记 2025/7/5 21:51:14