继承和派生

继承、多态和封装是面向对象的三大特性

一、什么是继承？
1.继承概念

  继承：面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行拓展，增加功能。  比如你和你父母就会有很多地方很像，但是你也有自己的特点，你只是继承了父母的一部分特性。

2.继承定义格式（派生类的书写格式）：

class 派生类（子类）名称：继承类型 基类（父类）名称继承类型：基类成员在派生类中的可见性继承类型有：public（公有继承）          protected（受保护继承）           private（私有继承）   在这里呢，我们要把类中成员的访问限定符与继承类型分清。public、protected和private作为类成员访问限定符时：   public修饰类成员时，表示此成员是公有的，可以在类外访问   protected和private修饰类成员时表示此成员在类外不能进行访问，只能在类内访问

3.基类成员在派生类中的访问属性：

由表可知：
（1） 无论是那种继承方式，基类的私有成员在派生类中都不可见，在派生类中都可以访问基类的公有成员和受保护的成员，只是会因为继承方式不同而引起权限发生变化。
（2）在实际应用中都会采取public继承，不太采取protected和private继承
（3）权限变化依次减小：public–>protected–>private,在继承时，权限会因为继承方式的不同而发生改变，会由大权限变为小权限，例如：在继承关系为protected时，public类成员会变为protected成员。
二、派生类
1、派生类是什么？

   继承基类的类就被称为派生类（子类）   派生类也会有六个默认的成员函数：构造函数、拷贝构造函数、析构函数、赋值操作符重载、取地址操作符重载、const修饰的取地址操作符重载

2.在继承体系中基类和派生类的构造函数和析构函数的调用次序

构造函数：   调用派生类的构造函数--->调用基类的构造函数（在派生类构造函数的初始化列表第一条语句位置）--->初始化派生类自己的成员--->执行派生类构造函数的函数体析构函数：   调用派生类的析构函数--->销毁派生类自己管理的资源--->调用基类的析构函数（在派生类析构函数的函数体中的最后一条语句位置）--->销毁基类管理的资源   编译器给派生类合成默认构造函数的情况：     在继承人体系中，如果基类中存在缺省的构造函数，派生类的构造函数没有显式的给出，，编译器会给派生类合成一个默认的构造函数

3.继承体系中的作用域

   1.在继承体系中，基类和派生类是两个不同的作用域，由此也进一步证明 ，基类的私有成员，无论在那种继承体系下都不能在派生类中访问。   2.在继承体系中，基类和派生类中如果存在相同名字的成员，如果使用派生类对象调用此成员，会优先调用派生类中存在的成员，把基类中存在的隐藏掉---->同名隐藏   相同名字的成员：同名成员变量、同名成名函数（与变量和函数的类型无关，只要是相同名字就好）   所以，不要在继承体系中使用相同名字的成员   

4.继承与派生之间的关系—>赋值兼容规则

三、继承的分类
继承分为单继承、多继承、菱形继承（钻石继承）
单继承

一个基类对应一个派生类，它们之间的关系是一对一  

单继承的对象模型

多继承

一个派生类对应多个基类，它们之间的关系是一对多

多继承的对象模型

这里对象模型中基类的顺序是按照派生类继承基类时的顺序排列的，比如这里基类1就是Student类，基类2就是Teacher类，因为Graduate先继承Student类，所以基类1就是Student类
菱形继承

单继承和多继承的结合

由图可见：Student类和Teacher类分别单继承Person类，Graduate类多继承Student类和Teacher类

#include<stdlib.h>#include<iostream>using namespace std;class Person{public:    int _p;};class Student :public Person{private:    int _s;};class Teacher:public Person{private:    int _t;};class Graduate :public Student, public Teacher{public:    int _g;};int main(){    Graduate g;    Person p;    g._p = 0;//二义性问题，此时编译器就会报错，_p指代不明确    system("pause");    return 0;}  Graduate中有两份Person类中的成员，当访问Person类中的成员时，不知道该访问Student类中的，还是Teacher类中的，因为Student和Teacher分别单继承Person类，它们都把Person类中的成员继承了。所以，菱形继承会存在二义性和数据冗余问题。

那应该怎么解决菱形继承中存在的二义性和数据冗余问题呢？
虚继承很好的解决了这个问题，那什么是虚继承呢?

虚继承：是面向对象编程中的一种技术，是指一个指定的基类，在继承体系中，将其成员数据实例共享给也从这个基类直接或间接派生的其他类。简单来说就是会使指定基类中的成员在整个继承体系中只存在一份。

虚继承和单继承的比较：

虚拟继承多的四个字节是：指向偏移量表格的指针
偏移量表格

菱形虚拟继承很好的解决了菱形继承中存在的二义性（某数据在继承体系中保存了两份，编译器在访问时不知道该访问那个）问题
那什么是菱形虚拟继承呢？

菱形虚拟继承的对象模型：

例如：
如下表：总大小为20个字节，4个int，所有的偏移量表格占四个字节，总共20个字节

第一个偏移量表格的终地址为相对于整个对象大小的偏移量，终值是20
第二个偏移量表格的终地址为相对于整个对象大小的偏移量，终值是12

为什么菱形虚拟继承可以解决菱形继承中存在的二义性问题呢？

虚拟继承把具有二义性的数据（此例是Person类）放在类的其他成员之后，这样在整个继承体系中就只保存了一份，这样再访问Preson类中的数据时，就不会出现多种选择，只有一种选择（即某数据在继承体系中只会保存一份）