【C++进阶学习】第一弹——继承（上）——探索代码复用的乐趣

GG Bond1

发布于 2024-06-16 13:06:21

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发布于 2024-06-16 13:06:21

文章被收录于专栏：C/C++葵花宝典C/C++葵花宝典

前言：

在前面，我们已经将C++的初阶部分全部讲完了，包括类与对象、STL、栈和队列等众多内容，今天我们就进入C++进阶部分的学习，今天先来学习第一弹——继承

一、什么是继承？为什么会有继承？

所谓继承，其实就是对代码复用的一种手段，通过一个已经存在的类来建立一个新类，并简化代码，比如当我们创建一个教师类和一个学生类的时候，他们所包含的信息分别是：学生：姓名、年龄、学号，老师：姓名、年龄、工号。对于这样两个类，他们所包含的信息有很高的重合度，如果我们写两个类来包含各自的信息，就会显得比较冗余，尤其当我们的代码量很大的时候，如何来复用代码，对于我们简化代码就很重要。下面我们通过上面所说的教师类和学生类来引出我们的继承！

不用继承：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Teacher    //教师类
{
public:
	void print()
	{
		cout << _name << endl;
		cout << _age << endl;
	}
private:
	string _name = "zhangsan";    //名字
	int _age = 20;   //年龄
	string _jobid;   //工号
};
class student
{
public:
	void print()
	{
		cout << _name << endl;
		cout << _age << endl;
	}
private:
	string _name = "zhangsan";    //名字
	int _age = 20;   //年龄
	string _jobid;   //学号
};
int main()
{
	Teacher t;
	student s;
	t.print();
	s.print();
	return 0;
}

我们会发现这样的一段代码非常冗余，相同的成员变量和成员函数却要写两次，接下来我们就通过继承来简化这段代码

继承：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "name:" << _name << endl;
		cout << "age:" << _age << endl;
	}
protected:
	string _name = "peter"; // 姓名
	int _age = 18;  //年龄
};

class Student : public Person   
{
protected:
	int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
	int _jobid; // 工号
};
int main()
{
	Student s;
	Teacher t;
	s.Print();
	t.Print();
	return 0;
}

二、继承的基本概念

2.1 继承的定义

上面我们定义的Person类为父类，student和teacher类都是基类

2.2 继承关系和访问限定符

2.3 继承方式所带来的权限问题

描述：

上面所说的不可见其实就是不能直接访问的意思，通过上面的表格我们可以得到一个规律：派生类的权限大小取决于父类中成员的开放程度和继承方式，并且是以两者中权限小的为准

三、基类和派生类的赋值转换

基类和派生类有一个挺重要的问题就是互相之间的赋值转换，因为两者之间相似点还是很多的，所以他们两个之间是否可以相互转换呢？

答案是：派生类可以赋值给基类，但是基类不能赋值给派生类

派生类对象 可以赋值给 基类的对象 / 基类的指针 / 基类的引用 。这里有个形象的说法叫切片

或者切割。寓意把派生类中父类那部分切来赋值过去。

如图所示：

下面我们给出赋值各种情况的代码，建议仔细阅读一下：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
protected:
	string _name; // 姓名
	string _sex;  //性别
	int _age; // 年龄
};
class Student : public Person
{
public:
	int _No; // 学号
};
void Test()
{
	Student sobj;
	// 1.子类对象可以赋值给父类对象/指针/引用
	Person pobj = sobj;
	Person* pp = &sobj;
	Person& rp = sobj;

	//2.基类对象不能赋值给派生类对象
	sobj = pobj;

	// 3.基类的指针可以通过强制类型转换赋值给派生类的指针
	pp = &sobj;
	Student * ps1 = (Student*)pp; // 这种情况转换时可以的。
	ps1->_No = 10;

	pp = &pobj;
	Student* ps2 = (Student*)pp; // 这种情况转换时虽然可以，但是会存在越界访问的问
	//题
		ps2->_No = 10;  //这就是越界访问的情况
}