转换与继承

一、概述

每个派生类对象包含一个基类部分，这意味着可以像使用基类对象一样在派生类对象上执行操作。因为派生类对象也是基类对象，所以存在从派生类类型引用到基类类型引用的自动转换；即，可以将派生类对象的引用转换为基类子对象的引用，对指针也类似。

基类类型对象既可以作为独立对象存在，也可以作为派生类对象的一部分存在。因此，一个基类对象可能是、也可能不是一个派生类对象的部分，所以，没有从基类引用（或基类指针）到派生类引用（或派生类指针）的（自动）转换。

相对于引用或指针，对象转换的情况更为复杂。一般可以使用派生类型的对象对基类类型的对象进行初始化或赋值，但没有从派生类型对象到基类类型对象的直接转换。

二、派生类到基类的转换

1.如果有一个派生类型的对象，则可以使用它的地址对基类类型的指针进行赋值或初始化。

2.同样，可以使用派生类型的引用或对象初始化基类类型的引用。

3.严格来说，对对象没有类似转换，编译器不会自动将派生类型对象转换为基类类型对象。

4.但一般可以使用派生类型对象对基类对象进行赋值和初始化。

对对象进行初始化和赋值、自动转换引用或指针，这之间的区别是很微妙的，必须好好理解。

2.1 引用转换不同于转换对象

我们看到，可以将派生类型的对象传给希望接受基类引用的函数。这里并不是将对象进行了转换。将对象传给希望接受引用的函数时，引用直接绑定到该对象。虽然看起来在传递对象，实际上实参是该对象的引用，对象本身未被复制，并且，转换不会在任何方面改变派生类类型对象，该对象仍是派生类型对象。

将派生类对象传给希望接受基类类型对象、而不是引用 的函数时，这种情况下，形参的类型是固定的——在编译时和运行时形参都是基类类型对象。如果用派生类型对象调用这样的函数，则该派生类对象的基类部分被复制到形参。

前者是将派生类对象转换为基类类型引用（实际上传的是派生类引用），后者是用派生类对象对基类对象进行初始化或赋值。注意两者区别。

2.2 用派生类对象对基类对象进行初始化或赋值

对基类对象进行初始化或赋值，实际上是在调用函数：初始化时调用构造函数，赋值时调用赋值操作符。

有两种可能，1（虽然不太可能）是基类可能定义了将派生类型对象复制或赋值给基类对象的含义，这可以通过定义适当的构造函数或赋值操作符实现。如：

class Derived;class Base{  public:      Base(const Derived&);      Base& operator=(const Derived&);};

2是（类显式定义怎样用派生类型对象对基类类型进行初始化或赋值并不常见）基类一般显式或隐式地定义自己的复制构造函数和赋值操作符，这些成员接受一个引用，该形参是基类类型的(const)引用。因为存在从派生类引用到基类引用的转换，这些复制控制成员可用于从派生类对象对基类对象进行初始化或赋值。

用派生类对象对基类对象初始化时，调用基类的复制构造函数，基类引用绑定到派生类对象。

2.3 派生类到基类转换的可访问性

二、基类到派生类的转换

从基类到派生类的自动转换是不存在的。需要派生类对象时，不能使用基类对象：

Item_base base;Bulk_item* bulkP = &base; //error:can't convert base to derivedBulk_item& bulkRef = base; //error:can't convert base to derivedBulk_item bulk = base; //error:can't convert base to derived

没有从基类类型到派生类型的（自动）转换。原因在于基类对象只能是基类对象，不能包含派生类型的成员。如果允许用基类对象给派生类型对象赋值，那么就可以试图使用该派生类对象访问不存在的成员。

可以看到，不能用基类对象的地址给派生类型指针赋值，不能用基类对象给派生类型引用赋值，不能用基类对象赋值给派生类对象。

有时更令人惊讶，甚至当基类指针或引用实际绑定到派生类对象时，从基类到派生类的转换也存在限制：

Bulk_item bulk;Item_base *itemP = &bulk;  // ok:dynamic type is Bulk_itemBulk_item *bulkP = itemP;  // error:can't convert base to derived

编译器在编译时无法知道特定转换在运行时实际上时安全的。编译器确定转换是否合法，只看指针或引用的静态类型。

在这些情况下，如果知道从基类到派生类的转换是安全的，就可以使用static_cast强制编译器进行转换。或者，可以用dynamic_cast申请在运行时进行检查。

参考：C++ Primer 第四版 第15章 面向对象编程

相关：C++ 四种类型转换操作符