C++学习笔记十五-面向对象编程(二)

一、继承情况下的类作用域

     1.每个类都保持着自己的作用域，在该作用域中定义了成员的名字。在继承情况下，派生类的作用域嵌套在基类作用域中。如果不能在派生类作用域中确定名字，就在外围基类作用域中查找该名字的定义。正是这种类作用域的层次嵌套使我们能够直接访问基类的成员，就好象这些成员是派生类成员一样。

 

     2.名字查找在编译时发生：对象、引用或指针的静态类型决定了对象能够完成的行为。甚至当静态类型和动态类型可能不同的时候，就像使用基类类型的引用或指针时可能会发生的，静态类型仍然决定着可以使用什么成员。基类类型的指针（引用或对象）只能访问对象的基类部分。

 

     3.名字冲突与继承：与基类成员同名的派生类成员将屏蔽对基类成员的直接访问。使用作用域操作符访问被屏蔽成员。设计派生类时，只要可能，最好避免与基类成员的名字冲突。

     4.作用域与成员函数：在基类和派生类中使用同一名字的成员函数，其行为与数据成员一样：在派生类作用域中派生类成员将屏蔽基类成员。即使函数原型不同，基类成员也会被屏蔽。派生类中定义的函数也不重载基类中定义的成员。通过派生类对象调用函数时，实参必须与派生类中定义的版本相匹配，只有在派生类根本没有定义该函数时，才考虑基类函数。

     5.重载函数：

       a.像其他任意函数一样，成员函数（无论虚还是非虚）也可以重载。派生类可以重定义所继承的 0 个或多个版本。如果派生类重定义了重载成员，则通过派生类型只能访问派生类中重定义的那些成员。如果派生类想通过自身类型使用的重载版本，则派生类必须要么重定义所有重载版本，要么一个也不重定义。

       b.派生类不用重定义所继承的每一个基类版本，它可以为重载成员提供 using 声明,一个 using 声明只能指定一个名字，不能指定形参表，因此，为基类成员函数名称而作的 using 声明将该函数的所有重载实例加到派生类的作用域。将所有名字加入作用域之后，派生类只需要重定义本类型确实必须定义的那些函数，对其他版本可以使用继承的定义。

 

     6.虚函数与作用域:要获得动态绑定，必须通过基类的引用或指针调用虚成员。当我们这样做时，编译器器将在基类中查找函数。假定找到了名字，编译器就检查实参是否与形参匹配。所以虚函数必须在基类和派生类中拥有同一原型了。

     7.通过基类调用被屏蔽的虚函数：通过基类类型的引用或指针调用函数时，编译器将在基类中查找该函数而忽略派生类

     8.总结：名字查找与继承

       理解 C++ 中继承层次的关键在于理解如何确定函数调用。确定函数调用遵循以下四个步骤：

           1.首先确定进行函数调用的对象、引用或指针的静态类型。

           2.在该类中查找函数，如果找不到，就在直接基类中查找，如此循着类的继承链往上找，直到找到该函数或者查找完最后一个类。如果不能在类或其相关基类中找到该名字，则调用是错误的。

           3.一旦找到了该名字，就进行常规类型检查，查看如果给定找到的定义，该函数调用是否合法。

           4.假定函数调用合法，编译器就生成代码。如果函数是虚函数且通过引用或指针调用，则编译器生成代码以确定根据对象的动态类型运行哪个函数版本，否则，编译器生成代码直接调用函数。

 

二、纯虚函数：类的头文件中在函数形参表末尾 =0 声明的虚函数。类不必（但可以）定义纯虚函数。带纯虚函数的类为抽象类。如果派生类没有定义所继承的纯虚函数的自身版本，则派生类也是抽象类。

   在函数形参表后面写上 = 0 以指定纯虚函数：

     class Disc_item : public Item_base {
     public:
         double net_price(std::size_t) const = 0;
     };
  1.将函数定义为纯虚能够说明，该函数为后代类型提供了可以覆盖的接口，但是这个类中的版本决不会调用。

  2.试图创建抽象基类的对象将发生编译时错误

  3.含有（或继承）一个或多个纯虚函数的类是抽象基类。除了作为抽象基类的派生类的对象的组成部分，不能创建抽象类型的对象。

三、容器与继承：我们希望使用容器（或内置数组）保存因继承而相关联的对象。但是，对象不是多态的，这一事实对将容器用于继承层次中的类型有影响。

   1.如果定义 multiset 保存基类类型的对象：

     multiset<Item_base> basket;
     Item_base base;
     Bulk_item bulk;
     basket.insert(base);  // ok: add copy of base to basket
     basket.insert(bulk);  // ok: but bulk sliced down to its base part
    则加入派生类型的对象时，只将对象的基类部分保存在容器中。记住，将派生类对象复制到基类对象时，派生类对象将被切掉.

       因为派生类对象在赋值给基类对象时会被“切掉”，所以容器与通过继承相关的类型不能很好地融合。

 

四、句柄类与继承:

        C++ 中一个通用的技术是定义包装（cover）类或句柄类。句柄类存储和管理基类指针。指针所指对象的类型可以变化，它既可以指向基类类型对象又可以指向派生类型对象。用户通过句柄类访问继承层次的操作。因为句柄类使用指针执行操作，虚成员的行为将在运行时根据句柄实际绑定的对象的类型而变化。因此，句柄的用户可以获得动态行为但无须操心指针的管理。