继承
继承的方式有三种
- 公共继承
- 保护继承
- 私有继承
| 访问权限 | public | protected | private |
|---|---|---|---|
| 对本类 | 可见 | 可见 | 可见 |
| 对子类 | 可见 | 可见 | 不可见 |
| 对外部(调用方) | 可见 | 不可见 | 不可见 |
继承中的对象模型
- 父类中所有的非静态成员属性都会被子类继承下去
- 父类中私有成员属性是被编译器给隐藏了，因此访问不到，但确实被继承下去了
struct Person {
public:
int m_A;
protected:
int m_age;
private:
int m_B;
};
struct Student: public Person {
int m_no;
};
Student 对象占用16个字节
继承中构造和析构的顺序
- 构造顺序：先构造父类，再构造子类
- 析构：先析构子类，再析构父类
继承中访问同名的成员
- 子类对象可以直接访问子类中同名成员
- 子类对象加作用域可以访问父类同名成员
- 当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数
多继承
C++允许一个类可以有多个父类
class Student {
public:
int m_score;
void study() {
cout << "Student::study" << endl;
}
};
class Workder {
public:
int m_salary;
void work() {
cout << "Workder::work" << endl;
}con
};
class Undergraduate: public Student, public Workder {
public:
int m_grade;
void play() {
cout << "Undergraduate::play" << endl;
}
};
多继承体系下的构造函数调用
class Undergraduate: public Student, public Workder {
public:
int m_grade;
Undergraduate(int grade, int score, int salary): Student(score), Workder(salary) {
m_grade = grade;
}
};
## 多继承-虚函数
- 如果子类继承多个父类都有虚函数，那么子类对象就会产生对应的多张虚表
- 
## 同名函数，同名成员变量
```C++
class Student {
public:
int m_score;
int m_age;
};
class Workder {
public:
int m_salary;
int m_age;
};
class Undergraduate: public Student, public Workder {
public:
int m_grade;
int m_age;
Undergraduate(int grade, int score, int salary): Student(score), Workder(salary) {
m_grade = grade;
}
};
void test() {
Undergraduate ug(10, 10, 1);
ug.Student::eat();
ug.Workder::eat();
ug.eat();
ug.Student::m_age = 29;
ug.Workder::m_age = 29;
ug.m_age = 29;
}
菱形继承
- 菱形继承带来的问题
- 最低下子类从基类继承的成员变量冗余，重复
- 最低子类无法访问基类的成员，有二义性
- image.png
class Person {
int m_age;
};
class Student: public Person {
public:
int m_score;
};
class Workder: public Person {
public:
int m_salary;
};
class Undergraduate: public Student, public Workder {
public:
int m_grade;
};
虚继承
- 虚继承可以解决菱形继承问题
- Person称为虚基类
- Workder的虚表存储的内容有
- 虚表指针与本类起始的偏移量（一般是0）
- 虚基类第一个成员与本类起始的偏移量
image.png
class Student: virtual public Person {
public:
int m_score;
};
class Workder: virtual public Person {
public:
int m_salary;
};
class Undergraduate: public Student, public Workder {
public:
int m_grade;
};
image.png
image.png
class Sleep: virtual public Animal { };
class Tuo: virtual public Animal { };
class SleepTuo: public Sleep, public Tuo { };
/*
Sleep 和 Tuo中通过虚继承存储的是一个vbptr（虚基类指针），该指针分别指向一个Sleep和Tuo的一个虚表，该虚表存储的是SleepTuo中一个地址偏移量
，通过该偏移量和vbptr的起始地址，得到最终指向的地址
Sleep的vbptr指向: 0（起始值）+ 8（偏移量）= 8
Tuo的vbptr指向: 4（起始值）+ 4（偏移量） = 8
*/
静态成员
- 被 static修饰的成员变量\函数
- 可以通过对象（对象.静态成员）,对象指针(对象指针->静态成员), 类访问(类名::静态成员)
- 静态成员变量
- 存储在数据段（全局区，类似于全局变量），整个程序运行过程中只有一份内存
- 对比全局变量，它可以设定访问权限（public, protected, private），达到局部共享的目的
- 必须初始化，必须在类外部初始化，初始化不能带static，如果类的声明和实现分离（在实现的.cpp中初始化）
- 静态成员函数
- 内部不能使用this指针（this指针只能用在非静态成员函数内部, 非静态函数的自带一个默认参数this，所以能在非静态方法中访问到this的成员变量，但是静态函数没有this指针）
- 不能是虚函数（虚函数只能是非静态成员函数）
- 内部不能访问非静态成员变量\函数，只能访问静态成员变量\函数
- 非静态成员函数内部可以访问静态成员变量\函数
- 构造函数，析构函数不能是静态
- 当声明和实现分离时，实现不能带static,包含static关键字的函数只在他所在的文件中是可见的，在其他文件中不可见，会导致找不到定义
静态成员的访问方式
- 通过类名访问
Perosn::m_age = 30;
- 通过对象访问
Perosn p;
p.m_age = 0;
class Car {
int m_price;
static int ms_count;
public:
static int getCount() {
return ms_count;
}
Car(int price = 0): m_price(price) {
ms_count++;
}
~Car() {
}
};
静态成员经典应用 - 单例模式
class Rocket {
private:
static Rocket* ms_instace;
Rocket() { }
Rocket(const Rocket &rocket) { };
Rocket &operator=(const Rocket &rocket) { return *this; };
public:
static Rocket* shared() {
// 严格要讲，这段代码需要考虑线程安全的问题
if (ms_instace == nullptr) {
ms_instace = new Rocket();
}
return ms_instace;
}
};
Rocket* Rocket::ms_instace = nullptr;
const成员
- const成员: 被const修饰的成员变量，非静态成员函数
- const成员变量
- 必须初始化（类内部初始化），可以在声明的时候直接初始化赋值
- 非static的const成员变量还可以在初始化列表中初始化
- const成员函数（非静态）
- const关键字写在参数列表后面，函数的声明和实现必须带const
- 内部不能修改费static成员变量
- 内部只能调用 const 成员函数、 static 成员函数
- 非const成员函数可以调用const成员函数
- const成员函数和非const成员函数构成重载
- 非const对象（指针）优先调用非const成员函数
- const对象只能调用const成员函数，static函数
- this指针的本质是指针常量，指针的指向不可以修改的
- 在成员函数后面添加const，修饰的是this指向，让指针指向的值不可以修改， 常函数内不可以修改成员属性
- 要在常函数中修改成员变量，可以给这个成员变量加上mutable关键字
class Car {
const int mc_wheelsCount = 20;
public:
Car(): mc_wheelsCount(10) {};
void run() const {
std::cout << "run()" << std::cout;
}
};
引用类型成员
- 引用类型成员变量必须初始化(不考虑static情况)
- 在声明的时候直接初始化
- 通过初始化列表初始化
class Car {
int age;
int m_price = age;
public:
Car(int &price): m_price(price) {};
};
