一、继承的基本概念
本质：代码复用+类关系建模（是多态的基础）
class Person { /*...*/ };
class Student : public Person { /*...*/ }; // public继承- 派生类继承基类成员（数据+方法），可以通过监视窗口检验成员复用。
二、继承中的访问权限控制
访问权限变化表
| 基类成员访问限定符/继承方式 | public继承 | protected继承 | private继承 |
| public成员 | ->派生类public | ->派生类protected | ->派生类private |
| protected成员 | ->派生类protected | ->派生类protected | ->派生类private |
| private成员 | 不可见（但存在） | 不可见（但存在） | 不可见（但存在） |
关键规则
- private成员：在派生类中始终不可访问（但存在于对象中）
- protected成员：专为继承设计，派生类可访问，外部不可访问。
- 访问权限计算：Min（成员在基类的权限，继承方式），权限等级：public>protected>private
- 默认继承方式：class默认private继承；struct默认public继承。
- 实际开发：优先使用public继承（占实际使用90%以上），慎用protected/private继承。
三、对象赋值转换规则
允许的操作
Student s;
Person p = s; // 对象切片（调用拷贝构造）
Person& rp = s; // 直接引用基类部分
Person* pp = &s; // 直接指向基类部分禁止的操作
// Person p;
// Student s = p; // 错误！基类无法赋给派生类关键注意
- 对象切片：派生类->基类赋值时，丢失派生类特有成员。
- 引用转换原理：派生类对象包含完整的基类子对象，无临时变量生成。
类型系统对比：
int i = 0;const double& rd = i; // 需要const引用（临时变量具有常性）四、继承中的作用域
核心规则
- 独立作用域：基类和派生类拥有独立的作用域。
- 隐藏/重定义：派生类成员与基类同名时，隐藏基类成员，包括成员变量和函数（无论参数是否一致）。
class Base { public:void func(int) {} };class Derived : public Base { public:void func() { Base::func(42); // 必须显式指定作用域} };
重要细节
- 函数隐藏与重载：派生类会隐藏基类所有同名函数（即使参数不同）
- 访问被隐藏成员：使用作用域解析符
Base::member - 设计建议：避免定义同名非虚函数
五、派生类默认成员函数
1. 构造函数
-
规则
1.当基类存在默认构造函数时：如果基类有隐式或显式的无参构造函数（即默认构造函数），派生 类的构造函数初始化列表不需要显式调用基类构造函数。编译器会自动隐式调用基类的默认构造 函数。示例：
class Person {
public:Person() {} // 默认构造函数（可以隐式生成）
};class Student : public Person {
public:Student() {} // 隐式调用 Person::Person()
};2.当基类没有默认构造函数时：如果基类的构造函数需要参数，且没有定义无参构造函数，则派生类必须在初始化列表中显示调用基类的某个构造函数，否则会编译报错。示例：
class Person {
public:Person(int x) {} // 没有默认构造函数
};class Student : public Person {
public:Student() : Person(42) {} // 必须显式调用基类构造函数
};-
原理：基类成员初始化顺序优先于派生类成员
2. 拷贝构造函数
-
规则：需显式调用基类拷贝构造，完成基类部分的深拷贝
-
代码示例：
Student(const Student& s): Person(s) // 切片调用基类拷贝构造, _id(s._id) {}
3. 赋值运算符重载
-
规则：需要显式调用基类赋值运算符，处理自赋值情况
-
代码示例：
Student& operator=(const Student& s) {if (this != &s) {Person::operator=(s); // 显式调用基类赋值_id = s._id;}return *this; }
4. 析构函数
-
规则：
-
析构顺序：派生类->基类（自动调用基类析构）
-
禁止显式调用基类析构函数
-
-
代码示例：
~Student() {// 自动调用Person::~Person()delete _ptr; // 先清理派生类资源 }
六、继承关系与友元
-
规则：基类友元不能访问派生类私有成员，需要额外声明
-
代码示例：
class Student; // 前向声明 class Person {friend void Display(const Person&, const Student&); }; class Student : public Person {friend void Display(const Person&, const Student&); }; void Display(const Person& p, const Student& s) {cout << p._name << endl; // 访问基类保护成员cout << s._stuNum << endl; // 访问派生类保护成员 }
七、静态成员与继承
-
特性：
-
基类静态成员被所有派生类共享
-
继承的是访问权而非副本
-
静态成员不被包含在对象中，它放在静态存储器。
-
-
代码示例：
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 };class Graduate : public Student { protected :string _seminarCourse ; // 研究科目 };void TestPerson() {Student s1 ;Student s2 ;Student s3 ;Graduate s4 ;cout <<" 人数 :"<< Person ::_count << endl; //输出：人数 :4Student ::_count = 0;cout <<" 人数 :"<< Person ::_count << endl; //输出：人数 :0 }
八、复杂继承模型
- 单继承：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承
- 多继承：一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承
菱形继承：多继承的一种特殊情况
问题
数据冗余和二义性（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。）
class Person
{
public :string _name ; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected :int _num ; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected :int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :string _majorCourse ; // 主修课程
};void Test ()
{// 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个Assistant a ; a._name = "peter"; // 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决a.Student::_name = "xxx";a.Teacher::_name = "yyy";
}
解决方案
虚拟继承（在Assistant的对象中Person成员只有一份。）
class Person
{
public :string _name ; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected :int _num ; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected :int _id ; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected :string _majorCourse ; // 主修课程
};void Test ()
{Assistant a ;a._name = "peter";
}虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理
讲解
为了研究虚拟继承原理，我们给出了一个简化的菱形继承继承体系，再借助内存窗口观察对象成员的模型。
class A { int _a; };
class B : public A { int _b; };
class C : public A { int _c; };
class D : public B, public C { int _d; };int main()
{D d;d.B::_a = 1;d.C::_a = 2;d._b = 3;d._c = 4;d._d = 5;return 0;
}
- 疑问1：为什么D中B和C部分要去找属于自己的A？
那么大家看看当下面的赋值发生时，d是不是要去找出B/C成员中的A才能赋值过去？
- 疑问2： 为什么要在B和C中存指针，而不直接存距离A的偏移量呢？
①存储内容多样性：
- 多偏移量：菱形继承中，虚基表除存当 前类到虚基类偏移量，在多重继承、复 杂模板实例化等场景，还需存不同条件 下访问虚基类的其他偏移量，用于正确 定位成员。
- 辅助信息：虚基表存储虚基类构造、析 构函数指针等辅助信息，确保在对象构 构造、析构及函数调用时正确操作。仅 用偏移量无法存储这些信息，易致错误。
②支持复杂偏移关系：
- 适应结构变化：使用虚基表指针，面对 复杂继承结构变化（如 B、C 继承路径 新增虚继承层次）时，虚基表可添加新 偏移量或信息，指针仍能正确指向，保 证虚基类成员访问。直接用偏移量，结 构变化时需多处修改，维护扩展困难。
九、继承与组合的选择
| 特征 | 继承 | 组合 |
|---|---|---|
| 关系性质 | "is-a"关系 | "has-a"关系 |
| 可见性 | 白箱复用（了解实现细节） | 黑箱复用（接口隔离） |
| 耦合度 | 高耦合 | 低耦合 |
| 多态支持 | 支持 | 不支持 |
| 代码复用方式 | 垂直复用（扩展功能） | 水平复用（功能组合） |
使用建议：
-
优先使用对象组合
-
需要多态特性时使用继承
-
避免过度使用多继承
