【跟学C++】面向对象三大特征——继承(Study20)-创新互联
- 1、了解继承
- 2、基类与派生类(父类与子类)
- 2.1、概念
- 2.2、案例展示
- 3、构造顺序与析构顺序
- 4、继承种类
- 4.1、私有继承
- 4.2、保护继承
- 4.3、多继承
- 5、总结
============================ 【说明】 ===================================================
大家好，本专栏主要是跟学C++内容，自己学习了这位博主【 AI菌】的【C++21天养成计划】，讲的十分清晰，适合小白，希望给这位博主多点关注、收藏、点赞。
主要针对所学内容，通过自己的理解进行整理，希望大家积极交流、探讨，多给意见。后面也会给大家更新，其他一些知识。若有侵权，联系删除！共同维护网络知识权利！
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1、了解继承
关于继承，用一个简单通俗的案例说明：大家都知道飞机，那么飞机的种类有太多。
飞机都有起飞、降落、飞行等功能，但是不同种类的飞机也有差异，如果用C++以最简单的方式来模拟不同飞机，该如何去做？
之前介绍过类的思想，我们自然可以想到声明两个类。其中飞机Plane类里实现飞机的所有属性，指定飞机类中实现指定飞机的所有属性。
这种方法虽然有效，但是有些属性会在上每个类中重复实现，比如刚刚所说的起飞、降落、飞行等。因此，提出了一种更有效的方案，即继承。
继承：在基类中实现所有通用的功能，从同一个基类可以派生出相似的类，并且在每个派生类中单独实现其特有的属性，从而让每个类都独一无二。
2、基类与派生类(父类与子类) 2.1、概念
基类与派生类就如括号内所言：父类与子类。
从图中可以看出，这三个派生类均继承于基类。其中，基类也可以称作超类(父类)；派生类也可以叫作子类。
| 基类 | 派生类 |
|---|---|
| 鱼 | 草鱼、鲈鱼、武昌鱼、鲤鱼等。 |
| 鸟 | 麻雀、鹦鹉、燕子、乌鸦等。 |
因此，基类和派生类的关系就一目了然：基类可看做是派生类的总称，它具有派生类最基本的属性。派生类是在基类上的进一步升华，具有自定义的属性和功能。
2.2、案例展示我们通过一个简单的案例先来了解下继承的相关流程与操作：
#includeusing namespace std;
//基类
class Animal
{public:
bool riverAnimal;//水中动物
//公有属性
void Lift() {if (riverAnimal)
cout<< "Life in river!"<< endl;
else
cout<< "Life not in river!"<< endl;
}
};
//子类：鸟类
class Bird: public Animal
{public:
Bird() {riverAnimal = false;
}
};
//子类：鸭类
class Duck : public Animal
{public:
Duck() { riverAnimal = true;
}
};
//子类：狗类
class Dog : public Animal
{public:
Dog() { riverAnimal = false;
}
};
int main() {Bird bird1;
Duck duck1;
Dog dog1;
cout<< "bird:";
bird1.Lift();
cout<< "duck:";
duck1.Lift();
cout<< "dog:";
dog1.Lift();
return 0;
} 
之前的文章中学习了构造顺序与析构顺序，了解了在实例化对象时，会自动调用类的构造函数；销毁对象时，会自动调用析构函数。
关于构造顺序与析构顺序，可以回到这篇文章:【跟学C++】C++类与对象—构造函数—析构函数(Study10)
问题：
但是，如果Dog类是从Animal类派生而来的，创建Dog对象时，先调用Dog的构造函数还是Animal的构造函数?
另外，实例化对象时，成员属性是在调用构造函数之前还是之后实例化?
实际上，基类Animal在派生类Dog对象之前被实例化，因此，首先构造Dog对象的Animal部分, 这样实例化Dog部分时，成员属性就准备就绪，可以使用了。
总的来说，在实例化派生类Dog对象时，会先实例化基类Animal的成员属性，再调用基类Animal的构造函数; 再实例化派生类Dog的成员属性，最后调用派生类Dog的构造函数。
在实例化派生类对象时,构造顺序是：先实例化成员属性，再调用构造函数，自顶(基类)向下(派生类)完成。析构顺序是：自底(派生类)向顶(基类) ，调用析构函数。
4、继承种类
上面介绍的都是公有继承，比较基础的内容，但是继承还有其他的种类，针对不同的需求，可以设置不同继承方式。
4.1、私有继承 私有继承不同于公有继承，在指定派生类的基类时使用关键字private，其基本语法如下：
class Base{//...基类成员属性与方法
};
class Derived : private Base{//私有继承
//...派生类的成员属性与方法
};私有继承意味着在派生类的实例中，基类的所有公有成员和方法都是私有的，不能从外部访问。即：即使是Base类的公有成员方法也只能被派生类使用，而不能通过实例化派生类对象来使用它们。
常见的私有继承案例：
| 基类 | 派生类 |
|---|---|
| Motor | Car(汽车，汽车有发动机) |
| Moon | Sky(太空，太空有月亮) |
| Animal | Zoo(动物园，动物园有动物) |
通过一个私有继承案例，了解一下：
#includeusing namespace std;
class Motor //基类 发动机
{public:
void SwitchIgnition()//点火开关
{cout<< "Ignition ON"<< endl; //点火开关ON
}
void PumpFuel()//泵燃油
{cout<< "Fuel in cylinders"<< endl;//气缸中的燃油
}
void FireCylinders()//消防气瓶
{cout<< "Vroooom"<< endl;
}
};
//子类 汽车
class Car:private Motor // 私有继承
{public:
void Move()
{SwitchIgnition();
PumpFuel();
FireCylinders();
}
};
int main()
{Car myDreamCar;
myDreamCar.Move();
return 0;
}
Car类使用关键字private私有继承了Motor类，Motor类中的成员方法(函数)只能被Car使用，不能被Car类的实例化对象使用。
下面展示错误示例：
Car myDreamCar;
myDreamCar.SwitchIgnition();//不可以被Car类的实例化对象使用 保护继承与公有继承有一定的差异，再声明派生类继承基类的时候使用关键字protected，基本的语法如下：
class Base{//...基类成员属性与方法
};
class Derived : protected Base{//保护继承
//...派生类的成员属性与方法
};私有继承与保护继承的相似点：
● 保护继承也让派生类能够访问基类的所有公有和保护成员;
● 在继承层次结构外面，也不能通过派生类实例访问基类的公有成员。
随着继承层次结构的加深，保护继承与私有继承也有不同之处：
class Derived2: protected Derived
{// 派生类Derived2能够访问基类的所有公有和保护成员
};
使用保护继承，派生类Derived2能够访问基类的所有公有和保护成员。这在私有继承中是不被允许的。
通过下述案例来理解一下，RaceCar类保护继承了Car类，Car类保护继承了Motor类：
#includeusing namespace std;
class Motor //基类 发动机
{public:
void SwitchIgnition()//点火开关
{cout<< "Ignition ON"<< endl; //点火开关ON
}
void PumpFuel()//泵燃油
{cout<< "Fuel in cylinders"<< endl;//气缸中的燃油
}
void FireCylinders()//消防气瓶
{cout<< "Vroooom"<< endl;
}
};
class Car :protected Motor //保护继承
{public:
void Move()
{SwitchIgnition();
PumpFuel();
FireCylinders();
}
};
class RaceCar :protected Car //保护继承
{public:
void Move()
{SwitchIgnition();
PumpFuel();
FireCylinders();
}
};
int main()
{RaceCar myDreamCar;
myDreamCar.Move();
return 0;
} 
注释：Car类以保护方式继承了Motor类,而RaceCar类以保护方式继承了Car类，RaceCar:Move( )的实现使用了基类Motor中定义的公有方法。能否经由中间基类Car访问终极基类Motor的公有成员呢？这取决于Car和Motor之间的继承关系。如果继承关系是私有的，而不是保护的，RaceCar 将不能访问Motor类的公有成员，编译器根据最严格的访问限定符来确定访问权。
多继承，顾名思义，即：一个类可以继承多个基类的特性。多继承语法如下：
class<派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{<派生类类体>};
访问修饰符继承方式是public、protected 或private其中的一个，用来修饰每个基类，各个基类之间用','逗号分隔。
#includeusing namespace std;
// 基类 Shape
class Shape
{public:
void setWidth(int w)
{width = w;
}
void setHeight(int h)
{height = h;
}
protected:
int width;
int height;
};
// 基类 PaintCost
class PaintCost
{public:
int getCost(int area)
{return area * 80;
}
};
// 派生类
class Rectangle : public Shape, public PaintCost
{public:
int getArea()
{return (width * height);
}
};
int main(void)
{Rectangle Rect; //实例化对象
int area;
Rect.setWidth(15);
Rect.setHeight(21);
area = Rect.getArea();
// 输出对象的面积
cout<< "Total area: "<< Rect.getArea()<< endl;
// 输出总花费
cout<< "Total paint cost: $"<< Rect.getCost(area)<< endl;
return 0;
} 
5、总结
最后，长话短说，大家看完就好好动手实践一下，切记不能三分钟热度、三天打鱼，两天晒网。大家也可以自己尝试写写博客，来记录大家平时学习的进度，可以和网上众多学者一起交流、探讨，我也会及时更新，来督促自己学习进度。一开始提及的博主【AI菌】，个人已关注，并订阅了相关专栏(对我有帮助的)，希望大家觉得不错的可以点赞、关注、收藏。
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