C++继承和派生

Part Ⅸ 继承和派生

继承的概念

继承是在一个已存在的类的基础上，建立一个新的类
已存在的类称为“基类(base class)”或“父类(father class)”

C++中，顶层的类就是最终基类。没有最终基类Object

新建立的类称为“派生类(derived class)”或“子类(child class)”

声明派生类

class ClassName: <Access> BaseClassName

派生类可以：

1. 继承基类的成员数据或成员函数
2. 增加新的成员数据和新的成员函数
3. 重新定义已有的成员函数，覆盖基类的同名成员，父类定义功能，子类提供实现

单继承与多继承

1. 一个派生类只从一个基类派生，称为单继承
2. 一个派生类有两个或多个基类，称为多重继承

访问权限

class subClass : public/protected/private BaseClass

• 公有派生，基类中所有成员在派生类中保持访问权限
• 保护派生时，基类中公有成员在派生类中均变为保护的
• 私有派生时，基类中所有成员在派生类中均变为私有的

派生类的构造函数
要么调用基类的构造函数，要么调用自己的另一个构造函数， 二选一
派生类的构造函数调用不能出现递归
派生类如果有多个构造函数，必然有至少一个调用基类的构造函数
必须在初始化列表中调用

构造的顺序

1. 执行参数初始化列表
   1. 调用基类的构造函数，初始化基类成员
   2. 按照成员变量定义顺序，依次初始化
2. 调用自身构造函数的实现部分
   析构顺序相反
   如果派生类构造函数中没有主动调用构造函数，则自动调用基类无参数构造函数
   基类如果没有无参构造函数，则派生类需要明确的指定调用哪一个，否则编译错误
   派生类新增加的成员初始化可以通过参数初始化表，也可以在构造函数内部实现

继承的说明
基类是单独编译的，如果不修改基类，在程序重新编译时只需对派生类新增的功能进行编译
如果修改了基类实现，只要基类的公用接口不变，派生类不必重新编译

多重继承

派生类构造函数名(总参数表列) : 基类1构造函数(参数表列) , 基类2构造函数(参数表 列) , 基类3构造函数(参数表列){派生类中新增数成员据成员初始化语句}

派生类构造函数的执行顺序：先调用基类的构造函数，再执行自身构造函数

当派生类中新增加的数据或函数与基类中成员同名时，缺省优先调用派生类中的成员
多个基类数据或函数同名时，利 用类作用域符号::来指明数据或函数的来源

同一个公共的基类在派生类中产生多个拷贝，多占用空间，容易混淆

虚基类
在多重派生的过程中，若使公共基类在派生类中只有一个拷贝，可将公共基类说明为虚基类
在派生类的定义中，在基类的类名前加上关键字virtual，将基类说明为虚基类

class B: virtual public A {}

由虚基类派生出的对象初始化时，直接调用虚基类的构造函数
能用单一继承解决的问题就不要使用多重继承，在比较简单、不易出现二义性 的情况，或实在必要时才考虑多重继承

多态

多态：向不同的对象发送同一个消息，不同的对象会产生不同的行为

• 静态多态，编译时的多态 (函数重载，运算符重载)
• 动态多态，运行时的多态（虚函数）

基类的指针可以指向子类（派生类）对象

C++中，若要访问派生类中相同名字的函数，必须将基类中的同名函数定义为虚函数，只有用virtual修饰的函数才是可以被覆盖的

virtual float area(void){return 0.0;}

为什么？多态影响执行效率，要主动声明

派生类中定义的虚函数必须与基类中的虚函数同名，参数的类型、顺序、参数的个数，以及是否缺省，必须一一对应，函数的返回类型也相同

Virtual析构函数
父类（基类）的析构方法一般为virtual，保证派生类的析构方法得到执行

虚函数
虚函数是用关键字virtual修饰的某基类中非private成员函数。它可以在派生类中重 新定义，以形成不同版本
使用虚函数多态性，必须使用基类类型的指针变量，使该指针指向其派生类对象
通过对象名访问虚函数时，只能静态绑定，不能多态。多态必须是p->m()，不能是p.m()

虚函数必须是类的一个成员函数，不能是友元函数，也不能是静态的成员函数
可把析构函数定义为虚函数，但是，不能将构造函数定义为虚函数
多态即动态绑定是有代价的，虚函数与一般的成员函数相比较，调用时的执行速度要慢一些
一个函数如果被定义成虚函数，则不管经历多少次派生，仍将保持其虚特性

纯虚函数
在基类中不对虚函数给出实现，在派生类中进行实现。这时基类中的虚函数只是一个入口，具体的操作由派生类中的对象实现。这种虚函数称为纯虚函数（对应Java 抽象方法）

至少包含一个纯虚函数的类，称为抽象类(abstract classes)。没有特殊关键字声明抽象类。抽象类只能作为基类，不能用来创建对象

在定义纯虚函数时，不能定义虚函数的实现部分。把函数名赋0，本质上是将函数代 码段为0，即没有代码段实现

class A{
	public:
	virtual void print()=0
}