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【C++】:继承[下篇](友元&&静态成员&&菱形继承&&菱形虚拟继承)

24 人参与  2024年10月30日 09:20  分类 : 《关注互联网》  评论

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一,继承与友元二,继承与静态成员三,复杂的菱形继承及菱形虚拟继承四,继承的总结和反思
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一,继承与友元

友元关系不能继承,也就是说基类友元不能访问子类私有和保护成员 。

二,继承与静态成员

基类定义了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 。

class Person{public:Person() { ++_count; }protected:string _name; // 姓名public:static int _count; // 统计人的个数。};int Person::_count = 0;class Student : public Person{protected:int _stuNum; // 学号};int main(){Person p;Student s;cout << &Person::_count << endl;cout << &Student::_count << endl;return 0;}

在上述代码中,此时Student和Person里面的_count是同一个,静态变量_count存在静态区,不是单独的存在各个对象里,是属于整个继承体系了

三,复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

1.单继承:一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承。

在这里插入图片描述

2.多继承: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。

在这里插入图片描述
3.菱形继承:菱形继承是多继承的一种特殊情况。

在这里插入图片描述

菱形继承的问题:从下面的对象成员模型构造,可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。

class Person{public:string _name; // 姓名int _id;int _tel;string _adress;};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};int main(){//数据冗余和二义性Assistant a;//a._name = "小李";//a._name = "李老师";//1.指定类域a.Student::_name = "小李";a.Teacher::_name = "李老师";}

由监视窗口得出数据的冗余:
在Assistant的对象中Person成员会有两份

在这里插入图片描述

并且在访问成员变量时指定不明确,有二义性

在这里插入图片描述

4.解决方法

4.1 访问成员变量有二义性时,可指定类域

int main(){//继承代码续接上……//1.指定类域a.Student::_name = "小李";a.Teacher::_name = "李老师";}

在这里插入图片描述

4.2 虚拟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:在继承会造成冗余的类的那里加上关键字 virtual

class Person{public:string _name; // 姓名int _id;int _tel;string _adress;};class Student : virtual public Person{protected:int _num; //学号};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};int main(){Assistant a;a.Student::_name = "小李";a._name = "小李";a._name = "李老师";return 0;}

四,继承的总结和反思

1.很多人说C++语法复杂,其实多继承就是一个体现。有了多继承,就存在菱形继承,有了菱形继承就有菱形虚拟继承,底层实现就很复杂。

2.多继承可以认为是C++的缺陷之一,很多后来的OO语言都没有多继承,如Java。

3.继承和组合

(1) public继承是一种is-a的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。

(2) 组合是一种has-a的关系。假设B组合了A,每个B对象中都有一个A对象。

(3) 优先使用对象组合,而不是类继承

(4) 继承可以直接访问基类的protected 和 public成员。在继承方式中,基类的,内部细节对子类可见 。继承一定程度破坏了基类的封装,类的改变,对派生类有很大的影响。派生类和基类间的依赖关系很强,耦合度高

(5) 组合只能访问public成员组合类之间没有很强的依赖关系,耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装。


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