【C++】学习笔记——继承_2-阿里云开发者社区

【C++】学习笔记——继承_2

2024-06-25 29

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简介： 【C++】学习笔记——继承_2

十二、继承

5. 继承与友元

友元关系不能继承，也就是说父类友元不能访问子类私有和保护成员。除非子类也设置成友元。

6. 继承与静态成员

父类定义了 static 静态成员，则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子类，都只有一个 static 成员实例。这个方法可以统计整个体系一共产生了多少个对象。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
  Person()
  {
    ++_count;
  }
protected:
  string _name; // 姓名
public:
  static int _count; // 统计人的个数。
};
// 静态变量
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;
  // _count 就一份
  Student::_count = 0;
  cout << " 人数 :" << Person::_count << endl;
}
int main()
{
  TestPerson();
  return 0;
}

7. 复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

继承关系分为：单继承、多继承。

单继承就是：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承。

多继承就是：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。

// 多继承语法
class Assistant :public Student, public Teacher
{
  //
};

菱形继承是多继承的一种特殊情况。如下图：

但是菱形继承会产生一种问题：

解决方法之一就是指定访问成员，这样仅仅能解决二义性的问题，但是数据冗余的问题并没得到解决。

#include<iostream>
using namespace std;
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";
}
int main()
{
  Test();
  return 0;
}

另一种解决方法就是 虚继承 。虚继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。

虚拟继承的语法就是在继承方式前面加上 virtual 关键字。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
  string _name; // 姓名
};
// 虚继承
class Student : virtual public Person
{
protected:
  int _num; //学号
};
// 虚继承
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";
}
int main()
{
  Test();
  return 0;
}

但是，虚继承的 virtual 写在哪个地方呢？

虚继承到底是怎样解决数据冗余和二义性的问题的呢？我们来简化一个模型，看看他在底层是什么样的。我们先看看普通继承：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  int _a;
};
class B : public A
// class B : virtual public A
{
public:
  int _b;
};
class C : public A
// class C : virtual public A
{
public:
  int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
  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;
}

这是一个非常典型的菱形继承，B 和 C继承 A，D 又继承 B 和 C 。

由上图可知普通继承具有数据冗余性。接下来看看虚继承：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
  int _a;
};
// class B : public A
class B : virtual public A
{
public:
  int _b;
};
// class C : public A
class C : virtual public A
{
public:
  int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
  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;
}