C++繼承詳細介紹

2022-10-20 14:03:35

前言

可能會涉及到組合的知識，不過這沒有關係，肯定能看懂，看不懂留言，我再做解釋。

使用到的工具是vs2010。

本節只講繼承的特點，公有私有多型等內容暫且不講，以後會細說。

一、什麼是繼承

繼承就是資料的複製

概念模糊、直接上程式碼：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master            // 父類別（基礎類別）
{
	int a;
	int b;
};
struct Slave:Master      // 子類（派生類）
{
	int c;
	int d;
};
int main()
{
	Slave slave;
	slave.a = 1;
	slave.b = 2;
	slave.c = 3;
	slave.d = 4;
	int x = sizeof(slave);
	system("pause");      // 此處下斷點檢視x的大小（子類的大小）
	return 0;
}

執行，檢視x的值：

16，這足以說明slave是拷貝了一份a和b給slave子類的。

檢視組合：

可以看出繼承就是資料的複製

二、派生類和基礎類別的成員重複問題

1、派生類和基礎類別的成員可以重複嗎？

2、重複的話是使用的哪一個類的成員呢？

解答如下：

1、派生類和基礎類別的成員可以重複嗎？

可以。

證明：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master
{
	int a;
	int b;
};
struct Slave:Master
{
	int a;
	int d;
};
int main()
{
	Slave slave;
    printf("%d n",sizeof(slave));
	system("pause");           
	return 0;
}

執行：

不僅可以，而且slave類的大小依舊是16位元組；

這說明了子類的a和父類別的a是分開的，父類別的a依舊被拷貝到了子類，儘管子類已經有成員a；

2、重複的話是使用的哪一個類的成員呢？

這樣就不要使用變數來測試了，因為變數無法輸出內容，很難分辨出是父類別還是子類的，所以我們使用函數。

如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master
{
	void test()
	{
		printf("這是父類別的測試。n");
	}
};
struct Slave:Master
{
	void test()
	{
		printf("這是子類的測試。n");
	}
};
int main()
{
	Slave slave;
	slave.test();
	system("pause");
	return 0;
}

定義一父一子，類中都定義了test函數，那麼子類的物件會呼叫誰的呢？

執行如下：

子類呼叫了子類的。

父類別的物件會呼叫誰的呢？

測試如下：

執行：

父類別呼叫父類別。

可以看到，物件的預設呼叫都是本類自己定義的函數。

父類別呼叫子類方法

父類別可以呼叫子類方法嗎？如何呼叫？子類又如何呼叫父類別呢？

父類別可以呼叫子類方法，步過需要一些手段；子類可以直接呼叫父類別

先看一張圖：

從這張圖我們可以得知，子類包含了父類別中允許繼承的所有內容；但父類別不包含任何子類的東西。

所以，子類可以直接呼叫父類別是應該的，如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master
{
	void test()
	{
		printf("這是父類別的測試。n");
	}
};
struct Slave:Master
{
	void test()
	{
		printf("這是子類的測試。n");
	}
};
int main()
{
	Slave slave;
	slave.test();
	slave.Master::test();        // 宣告呼叫父類別的內容即可
	system("pause");
	return 0;
}

執行如下：

可以看到，子類正常的呼叫了父類別的方法；

如果父類別直接呼叫子類的呢？

如下：

直接呼叫的話是不被允許的。

不過可以通過其他方法進行呼叫；

父類別呼叫子類

我們知道，純虛擬函式是必須要子類進行實現的，如果父類別定義了純虛擬函式，子類不進行實現，就會報錯；我們可以通過這一點，讓父類別定義純虛擬函式，子類來實現這個純虛擬函式；然後父類別定義指標（純虛類就是介面類，無法定義物件，可以定義指標）來指向子類，呼叫子類的函數。

如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master
{
	virtual void test() = 0;		 // 父類別定義純虛擬函式
};
struct Slave:Master
{
	void test()						 // 子類實現純虛擬函式
	{
		printf("這是子類的測試。n");
	}
};
int main()
{
	Slave slave;
	slave.test();					 // 子類正常呼叫
	// Master master;				 // 不可以定義物件，會出錯。
	Master *master = &slave;		 // 可以定義指標指向子類
	master->test();
	system("pause");
	return 0;
}

執行：

成功呼叫。

當然還有其他方法可以讓父類別呼叫子類，不過本文章只講繼承，不深入其他內容；大家感興趣的話可以自己百度看看。

三、繼承不僅僅侷限於父類別

怎麼理解這個標題呢？就是說，不單單是父類別可以有派生類，子類也可以有派生類。

如果子類有派生類，那麼子類的派生類僅僅有父類別的成員，還是既有父類別的成員也有父類別的父類別成員？

觀點：子類的派生類，即會擁有父類別的公有成員也會擁有父類別的父類別的公有成員。

文字模糊，看圖：

通過這張圖我們可以知道：Son呼叫Slave的函數或者Master的函數可以直接呼叫；

Son包含Master和Slave所有公有成員、Slave只包含Master的公有成員、Master只包含自己的成員。

論證如下：

直接測試類所佔用位元組數就行了，如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master
{
	int a;
	int b;
};
struct Slave:Master
{
	int c;
	int d;
};
struct Son:Slave
{
	int e;
	int f;
};
int main()
{
	int MasterSize = sizeof(struct Master);
	int SlaveSize = sizeof(struct Slave);
	int SonSize = sizeof(struct Son);
	printf("Master成員個數：t%dnSlave成員個數：tt%dnSon成員個數：tt%dn",MasterSize/4,SlaveSize/4,SonSize/4);
	system("pause");
	return 0;
}

Slave繼承Master，Son繼承Slave

三個類的成員都是int型別，所以通過類的位元組數/4就可以知道這個類有幾個成員

執行如下：

論證成功。

四、多重繼承

就是說子類不單單可以繼承一個父類別，可以繼承多個。

如下：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
struct Master                 // 第一個父類別
{
	int a;
	int b;
};
struct Slave                  // 第二個父類別
{
	int c;
	int d;
};
struct Son:Slave,Master       // 兩個父類別
{
	int e;
	int f;
};
int main()
{
	int MasterSize = sizeof(struct Master);
	int SlaveSize = sizeof(struct Slave);
	int SonSize = sizeof(struct Son);
	printf("Master成員個數：t%dnSlave成員個數：tt%dnSon成員個數：tt%dn",MasterSize/4,SlaveSize/4,SonSize/4);
	system("pause");
	return 0;
}

執行如下：