找产品做代理都有哪个网站,百度关键词快速排名,廊坊建设网站,2345网址大全参数前言#xff1a;今天我们正式的步入C进阶内容的学习了#xff0c;当然了既然是进阶意味着学习难度的不断提升#xff0c;各位一起努力呐。 #x1f496; 博主CSDN主页:卫卫卫的个人主页 #x1f49e; #x1f449; 专栏分类:高质量#xff23;学习 #x1f448; #…前言今天我们正式的步入C进阶内容的学习了当然了既然是进阶意味着学习难度的不断提升各位一起努力呐。 博主CSDN主页:卫卫卫的个人主页 专栏分类:高质量学习 代码仓库:卫卫周大胖的学习日记 关注博主和博主一起学习!一起努力 什么是继承
C中的继承是一种面向对象编程的特性它允许一个类子类继承另一个类父类的属性和方法并且可以添加自己的属性和方法。通过继承子类可以重用父类的代码减少重复编写代码的工作量。在C中使用关键字extends可以声明一个类继承另一个类。子类将自动继承父类的非私有成员和方法并可以通过重写override父类的方法或添加新方法来实现自己的行为。(光看文字大家肯定还是觉得晦涩难懂的我们直接看代码) 继承的使用格式
在C中使用继承的格式如下
class 子类名 : 访问权限 基类名
{// 子类的成员和函数声明
};其中子类名表示要定义的子类的名称访问权限可以是public、protected或private用于指定从基类继承成员的访问权限基类名表示要继承的基类的名称。
例如定义一个基类(父类)father和一个派生类(子类)son
class father//父类
{
public:string name 张三;int age 20;
};class son: public father//public继承子类可以直接继承父类的公有对象
{
public :void print(){cout name endl age endl;}
};
int main()
{son s1;s1.print();return 0;
}在上述例子中son是parent的子类使用public权限继承了parent中name和age然后用子类中的成员函数去调用print函数从而调用了父类中的成员。
结果如下
如果还是不太能理解父类和子类的关系看下图通俗的理解就是儿子继承了父亲的遗产并且儿子的财产依然存在。 继承后子类(派生类)的访问权限
在C中继承后的访问权限可以分为三种public、protected和private。
公有继承public inheritance当通过公有继承派生一个子类时基类的公有成员和保护成员在子类中仍然是公有的可以直接访问。基类的私有成员在子类中是不可访问的。
保护继承protected inheritance当通过保护继承派生一个子类时基类的公有成员和保护成员在子类中都变成了保护成员它们通过子类只能被子类自身和子类的派生类访问外部无法访问。基类的私有成员在子类中是不可访问的.。
私有继承private inheritance当通过私有继承派生一个子类时基类的公有成员和保护成员在子类中都变成了私有成员只能在子类内部访问外部无法访问。基类的私有成员在子类中是不可访问的。
需要注意的是继承的访问权限仅影响继承后的成员的访问权限不会改变基类中成员本身的访问权限。
实例演示
class Base {
public:int publicMember;
protected:int protectedMember;
private:int privateMember;
};class PublicDerived : public Base {
public:void example() {publicMember 10; // 可以直接访问公有成员protectedMember 20; // 可以直接访问保护成员// privateMember 30; 无法访问私有成员}
};class ProtectedDerived : protected Base {
public:void example() {publicMember 10; // 可以直接访问公有成员protectedMember 20; // 可以直接访问保护成员// privateMember 30; 无法访问私有成员}
};class PrivateDerived : private Base {
public:void example() {publicMember 10; // 可以直接访问公有成员protectedMember 20; // 可以直接访问保护成员// privateMember 30; 无法访问私有成员}
}; 总结
基类private成员在派生类中无论以什么方式继承都是不可见的。这里的不可见是指基类的私有成员还是被继承到了派生类对象中但是语法上限制派生类对象不管在类里面还是类外面都不能去访问它。基类private成员在派生类中是不能被访问如果基类成员不想在类外直接被访问但需要在派生类中能访问就定义为protected。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。实际上面的表格我们进行一下总结会发现基类的私有成员在子类都是不可见。基类的其他 成员在子类的访问方式 Min(成员在基类的访问限定符继承方式)public protected private。使用关键字class时默认的继承方式是private使用struct时默认的继承方式是public不过最好显示的写出继承方式。在实际运用中一般使用都是public继承几乎很少使用protetced/private继承也不提倡使用protetced/private继承因为protetced/private继承下来的成员都只能在派生类的类里面使用实际中扩展维护性不强。很多人分不清保护继承和私有继承其实区别就是保护继承他的儿子的儿子也能访问他的保护成员和公有成员私有继承就是只有他儿子能访问。 子类与父类
子类与父类的相互赋值转换
符号赋值“”
注这里我们先暂时知道赋值的规则就是切片赋值就是把子类中的父类那部分赋值过去即可。
在C中子类对象可以被隐式地转换为父类对象但是父类对象不能被隐式地转换为子类对象。这是因为子类对象继承了父类对象的成员和方法但父类对象并不包含子类特有的成员和方法。
以下是一个示例说明子类对象转换为父类对象的情况
class Parent {
public:void print() {std::cout Parent class std::endl;std::cout age std::endl;}int age 30;
};class Child : public Parent {
public:void print() {std::cout Child class std::endl;}
};int main() {Child child;child.age 50;Parent parent child; // 子类对象隐式转换为父类对象parent.print(); // 调用父类的print()方法return 0;
}引用
Child s1;//子类Parent t1st;//父类,通过引用对其进行赋值指针
Child s1;//子类Parent* t1 st;//父类,通过指针进行赋值总结来说C中可以将子类对象隐式地转换为父类对象但是父类对象无法隐式地转换为子类对象。如果需要使用子类特有的成员和方法需要进行类型转换. 同名成员变量
在C中当子类继承了父类时如果子类中出现了与父类同名的成员变量那么子类的同名成员变量会隐藏父类的同名成员变量。这称为隐藏hiding。
具体来说如果子类定义了与父类同名的成员变量那么子类中的同名成员变量会隐藏父类中的同名成员变量。这意味着当通过子类对象访问同名成员变量时会优先访问子类中的成员变量而无法直接访问到父类中的同名成员变量。
#include iostream
class Parent {
public:int num 10;
};class Child : public Parent {
public:int num 20;
};int main() {Child child;std::cout Child num: child.num std::endl; // 编译器还是就近原则,优先访问子类中的num,输出: Child num: 20std::cout Parent num: child.Parent::num std::endl; //想要访问父类中的num,需要指定类域,输出: Parent num: 10return 0;
} 在上面的示例中Parent类中定义了一个名为num的成员变量初始值为10。Child类继承了Parent类并定义了一个同名成员变量num初始值为20。
在main函数中我们创建了Child类的对象child。当我们通过子类对象child访问num时会优先访问子类的同名成员变量因此输出结果为20。如果我们需要访问父类中的同名成员变量可以使用作用域解析符::来指定父类如child.Parent::num 同名成员函数
在C中当子类继承了父类时如果子类中出现了与父类同名的成员函数那么子类的同名成员函数将隐藏父类的同名成员函数。
具体来说如果子类定义了与父类同名的成员函数那么子类中的同名成员函数将隐藏父类中的同名成员函数。这意味着当通过子类对象调用同名成员函数时会优先调用子类中的成员函数而无法直接调用到父类中的同名成员函数。
然而与成员变量的隐藏不同的是对于成员函数的隐藏如果需要在子类中使用父类的同名成员函数可以使用作用域解析符::来指定父类.
class Parent {
public:void print() {std::cout Parent print std::endl;}
};class Child : public Parent {
public:void print() {std::cout Child print std::endl;Parent::print();//可以通过指定域来调用}
};int main() {Child child;child.print(); // 输出: Child printchild.Parent::print(); // 输出: Parent printreturn 0;
} 子类中的默认成员函数
构造函数
在C中子类可以通过构造函数来初始化继承的父类成员。子类的构造函数可以调用父类的构造函数来初始化父类的成员变量。子类的构造函数在构造子类对象时被调用而且会在子类构造函数的初始化列表中调用父类的构造函数.
注: 编译器会默认先调用父类的构造函数再调用子类的构造函数.
class Parent
{
public:Parent(string name Dad, int age 30):_name(name),_age(age){cout 这是父类: _name age endl;}protected:string _name;int _age;
};class Child: public Parent
{
public:Child(string son):_son(son){cout 这是子类: _son endl;}protected:string _son;
};int main()
{Child s1(son);return 0;
}这里我们可以明显的知道,编译器先调用父类的默认构造,在调用子类的构造,所以一定要保证这里的父类的构造是有效的,以防止构造失效. 析构函数
在C中子类可以定义自己的析构函数用来释放子类对象在内存中分配的资源。子类的析构函数与基类的析构函数类似通过在类的声明中使用特殊的名称~类名()来定义。
子类的析构函数会自动调用基类的析构函数以确保基类对象中分配的资源被正确释放。
注: 析构函数和构造函数相反编译器默认先调用子类的析构函数再调用父类的析构函数.
实例演示:
class Parent
{
public:~Parent(){cout 这是父类的析构 endl;}
protected:string _name;int _age;
};class Child: public Parent
{
public:~Child(){cout 这是子类的析构 endl;}
protected:string _son;
};int main()
{Child s1;return 0;
}拷贝构造
在C中子类可以定义自己的拷贝构造函数用于创建一个新的子类对象该对象与已存在的子类对象具有相同的值。
注: 子类的拷贝构造函数会自动调用基类的拷贝构造函数以确保基类对象的成员变量得到正确的复制.
class Parent
{
public:Parent(string name Dad, int age 30):_name(name), _age(age){cout 这是父类: _name age endl;}protected:string _name;int _age;
};class Child : public Parent
{
public:Child(string son):_son(son){cout 这是子类: _son endl;}Child(Child child):Parent(child)//通过切片的方式直接对父类进行了初始化,_son(child._son){cout 拷贝构造: _name _age _son endl;}
protected:string _son;
};int main()
{Child s1(son);Child s2(s1);return 0;
}赋值运算符重载
子类的赋值运算符重载函数可以用来实现对象之间的赋值操作包括赋值基类对象的成员变量和子类对象的成员变量。在赋值过程中可以先调用基类的赋值运算符重载函数来赋值基类对象的成员变量然后再进行子类对象的成员变量的赋值操作.
class Parent
{
public:Parent(string name Dad, int age 30):_name(name), _age(age){cout 这是父类: _name age endl;}Parent operator(const Parent s1){if (this ! s1){cout 调用父类 endl;_name s1._name;_age s1._age;}}protected:string _name;int _age;
};class Child : public Parent
{
public:Child(string son):_son(son){cout 这是子类: _son endl;}Child(Child child):Parent(child),_son(child._son){cout 拷贝构造: _name _age _son endl;}Child operator(const Child s1){if (this ! s1){Parent::operator(s1);//调用父类的运算符重载以免调用自身造成栈溢出_son s1._son;}}
protected:string _son;
};int main()
{Child s1(son);Child s2(s1);return 0;
}继承中的单继承与多继承
在C中单继承和多继承是两种不同的继承方式。 单继承 单继承指的是一个派生类只能继承自一个基类(一个孩子一个父亲)。在单继承中一个派生类可以继承基类的所有成员包括成员函数和成员变量并且可以通过派生类对象访问这些成员。单继承的语法如下 class Base {// base class members
};class Derived : public Base {// derived class members
};在这个例子中Derived类从Base类单继承Derived类可以访问Base类中的所有公有成员。 多继承 多继承指的是一个派生类能够从多个基类继承。在多继承中一个派生类可以继承多个基类的成员这些成员可以通过派生类对象访问(一个孩子有多个父亲)。多继承的语法如下 class Base1 {// base class 1 members
};class Base2 {// base class 2 members
};class Derived : public Base1, public Base2 {// derived class members
};在这个例子中Derived类从Base1类和Base2类多继承Derived类可以访问Base1和Base2类中的所有公有成员。
需要注意的是多继承在设计上可能会引入复杂性和冲突需要谨慎使用。在多继承中如果多个基类具有相同的成员函数或成员变量派生类必须显式指明使用哪个基类的成员。另外多继承还可能导致菱形继承问题即继承图中出现多个路径指向同一个基类。为了解决这个问题可以使用虚继承或其他技术。
总结起来单继承和多继承是C中的两种继承方式。单继承指的是派生类只能继承自一个基类而多继承则允许派生类从多个基类继承。使用继承时需要考虑设计的简洁性和灵活性以及可能引入的复杂性和冲突。 菱形继承
C中的菱形继承diamond inheritance是多继承的一个特殊情况。当一个派生类通过两个不同的路径继承自同一个基类时就会形成菱形继承结构。这种继承结构的名称源于它的图形表示类似于菱形。
考虑以下示例代码
class A {
public:void funcA() {cout A::funcA() endl;}
};class B : public A {
public:void funcB() {cout B::funcB() endl;}
};class C : public A {
public:void funcC() {cout C::funcC() endl;}
};class D : public B, public C {
public:void funcD() {cout D::funcD() endl;}
};在这个例子中类D通过B和C两个路径分别继承了类A形成了菱形继承结构。这意味着类D会有两份来自A类的成员函数和成员变量。例如D类实例可以调用funcA()方法两次一次是通过B的路径另一次是通过C的路径。
菱形继承可能导致以下问题 虚函数二义性Virtual Function Ambiguity如果在菱形继承结构中派生类中存在同名的虚函数那么在派生类中访问这个虚函数时将产生二义性编译器不知道应该使用哪个父类的虚函数实现。 数据冗余Data Redundancy由于菱形继承结构中派生类从两个不同的路径继承了同一个基类导致派生类中会存在两份相同的成员变量。
为了解决菱形继承带来的问题可以使用以下方法
虚拟继承Virtual Inheritance是C中一种特殊的继承方式用于解决多继承中的菱形继承问题。通过使用虚拟继承可以确保在派生类中只包含一个共享的基类子对象避免了数据冗余和虚函数二义性的问题。
虚拟继承的特点有
虚拟继承只发生在最顶层的派生类中而不会在派生类的派生类中发生。也就是说只有直接派生自基类的派生类才能使用虚拟继承。
虚拟继承会在内存布局中引入一个额外的指针虚表指针来维护虚拟继承的关系。这个指针指向了虚拟基类的子对象用于访问虚基类的成员。
如果虚拟基类有自己的派生类那么虚拟继承会优先选择这个派生类中的虚基类子对象作为共享对象
重写和调用具体的父类函数通过在派生类中重写同名的虚函数并在派生类中显式调用具体的父类函数可以解决虚函数二义性的问题。
综上所述菱形继承是C多继承的一个特殊情况可能会引发虚函数二义性和数据冗余的问题可以通过虚继承和重写父类函数的方式来解决这些问题。 好啦今天的内容就到这里啦下期内容预告C中的多态. 结语进阶的内容有点繁杂,大家一起加油呐。 ️ 这里祝各位接下来的每一天好运连连
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