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【C++】浅谈三大特性之一继承(三)
四,派生类的六个默认成员函数
在继承关系里,如果我们没有显示的定义这六个成员函数,则编译系统会在适合场合为我们自动合成。
继承关系中构造函数和析构函数的调用顺序:
class B { public: B() { cout<<"B()"<<endl; } ~B() { cout<<"~B()"<<endl; } }; class D:public B { public: D() { cout<<"D()"<<endl; } ~D() { cout<<"~D()"<<endl; } }; void Funtest() { D d; } int main() { Funtest(); return 0; }
非常简单的一段代码,你觉得会打印什么呢?一起来看看
有人看到这里,肯定会说,那明摆着嘛,先调用B类的构造函数再调用D类的构造函数,根据栈空间先进后出的原则,接着先析构B类自己,再析构从基类那继承来的部分,可是,事实真的这么简单吗?当然不。
你想想,你创建的是子类的对象,怎么可能先去调用基类的构造函数呢,既然这样,为什么打印结果显示的确是先调用父类的构造函数呢???这里牵扯到构造函数的调用次序和函数体的执行顺序的问题,注意不要混淆它们。
实际上,调用顺序是这样的:
你可能会有点疑惑,明明先调用了子类的构造函数,可是为什么会去先执行基类的构造函数体,这是因为我们显示定义了父类的缺省构造函数,你想想,既然显示定义了,就必须调用它对吧,如果我们不在子类的构造函数中调用它,那何时调用呢,但是由于我们创建的是子类对象,所以必须先调用子类的构造函数,思来想去,将基类的构造函数放在子类的初始化列表中调用似乎再合适不过了,所以,我们C++的设计者们就是这样做的,是不是很聪明呢?
在这里,还需要注意一点,如果基类的显示的定义了缺省的构造函数,那么基类的构造函数即使不显示定义,编译器也会为我们合成默认的构造函数用来调用基类的构造函数,组合也是如此。
五,继承体系中的作用域
1,继承体系中,子类的作用域和父类的作用域属于两个作用域。(在子类中不能访问父类的私有成员足以说明此点)
2,同名隐藏。如果子类中包含和父类相同名字的成员,则子类成员将屏蔽对父类成员的直接访问,如果想要在子类中访问父类的同名成员,就必须采用作用域限定符。
eg:
class B { protected: int _a; }; class D:public B { public: void test() { _a = 10; } private: int _a; }; void Funtest() { D d; d.test(); } int main() { Funtest(); return 0; }
运行结果:
从监视窗口中,我们清晰的看到了子类对象的_a被改为10,而父类的成员数据_a仍然是一个随机值。怎样做到在子类对象中改变的是父类对象的成员数据呢?
eg2:
class B { protected: int _a; }; class D:public B { public: void test() { B::_a = 10; } private: int _a; }; void Funtest() { D d; d.test(); } int main() { Funtest(); return 0; }
运行结果:
注意:尽量避免父类和子类使用同名成员,不要给自己挖坑哦!
六,赋值与转换----赋值兼容规则
1,子类对象可以直接赋值给父类对象(切片/割片)。
2,父类对象不能直接赋值给子类对象。
3,父类对象的引用或指针可以直接指向子类对象。
4,子类对象的引用或指针不可以直接指向父类对象。(强制类型转换可完成)
对象赋值:
引用或指针:
class B { protected: int _b; }; class D:public B { private: int _d; }; void Funtest() { D d; B *b; b = &d;//父类指针指向子类对象 D *d1; B b1; d1 = (D*)&b1;//子类对象可通过强制类型转换指向父类对象(尽量避免) D &d2 = d; B b2; b2 = d2;//父类引用指向子类对象 D d3; B &b3 = b1; d3 = (D&)b3;//父类引用指向子类对象 } int main() { Funtest(); return 0; }
七,单继承&多继承&菱形继承
<1>单继承:一个子类仅有一个直接的父类。
单继承中类中成员数据的分布与成员变量在类中的定义顺序有关。
<2>多继承:一个子类有两个或两个以上直接的父类。
多继承中派生类成员的分布与继承类的先后次序有关
<3>菱形继承(钻石继承)
菱形继承中成员的分布与最底层类继承的先后次序有关
上图中我们标出了菱形继承中各个类所占字节数,可是C1类和C2类中都继承了B类中的数据成员_b,那么如果我们通过D类的对象对_b进行访问,必然会产生二义性,
class B { int _b; }; class C1:public B { int _c1; }; class C2:public B { int _c2; }; class D:public C1,public C2 { int _d; }; void Funtest() { D d; d._b = 10;//错误,访问不明确 d.C1::_b = 10;//正确 d.C2::_b = 10;//正确 }
如何避免这种访问不明确呢,是否可以将重复部分_b只在D类中保存一份呢,这将引入虚拟继承的概念。
eg:
class B { int _b; }; class C1:virtual public B { int _c1; }; class C2:virtual public B { int _c2; }; class D:public C1,public C2 { int _d; }; void Funtest() { B b; C1 c1; }
上面这段代码就是一个虚拟继承的例子,注意关键字virtual的位置不要写错哦
当创建好C1类的变量c1时,编译器会为C1合成一个默认的构造函数,这个合成的默认构造函数会做哪些事呢?
首先,如果基类有缺省构造函数,它会去调它,其次,它会将偏移量的地址指针(虚指针)放在c1对象的前4个字节处。
再来看一下如果是D类的对象,又是怎么存储的呢?
动脑筋想一下,如果B,C1,C2,D均为空类,每个类所占字节大小又是多少呢?
最后,需要注意的几点:
1、友元关系不能继承,因为友元关系不属于类的成员(就好比你朋友的女朋友并不是你的女朋友)。
2、如果类中包含静态成员,无论继承了多少派生类,静态成员都只保存一份。
3、析构函数和构造函数不能被继承下来。原因:派生类除了继承基类的成员外,还可以添加只属于自己的新成员,如果用继承来的构造函数初始化,只能初始化从基类继承来的那部分,而派生类本身新添加的那部分成员初始化不了。析构函数也是一样的,初始化不到派生类新添加的成员,导致内存泄漏。
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