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1、類的繼承

子類對象在創(chuàng)建時會首先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)

父類構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，執(zhí)行子類的構(gòu)造函數(shù)

當(dāng)父類的構(gòu)造函數(shù)有參數(shù)時，需要在子類的初始化列表中顯式調(diào)用

Child(int i) : Parent("在子類構(gòu)造函數(shù)中的初始化列表進行顯式調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)")

析構(gòu)函數(shù)調(diào)用的先后順序與構(gòu)造函數(shù)相反

繼承與組合的混搭

類中的成員變量可以是其它類的對象（組合）

口訣：先父母，后客人，再自己。

當(dāng)子類中定義的成員變量與父類中的成員變量同名時

子類依然從父類繼承同名成員

在子類中通過作用域分別符::進行同名成員區(qū)分

同名成員存儲在內(nèi)存中的不同位置

cout << "Parent::i = " << Parent::i << endl;

cout << "Child::i = " << Child::i << endl;

cout << "Parent::f = " << Parent::f << endl;

子類對象可以當(dāng)作父類對象使用

子類對象在創(chuàng)建時需要調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)進行初始化

子類對象在銷毀時需要調(diào)用父類析構(gòu)函數(shù)進行清理

先執(zhí)行父類構(gòu)造函數(shù)，再執(zhí)行成員構(gòu)造函數(shù)

在繼承中的析構(gòu)順序與構(gòu)造順序?qū)ΨQ相反

同名成員通過作用域分辨符進行區(qū)分

2、函數(shù)的重寫

父類中被重寫的函數(shù)依然會繼承給子類

默認(rèn)情況下子類中重寫的函數(shù)將隱藏父類中的函數(shù)

通過作用域分辨符::可以訪問到父類中被隱藏的函數(shù)

Parent *p = &child;

p->print();

Parent& rP = child;

rP.print();

打印輸出的是父類的函數(shù)。

C++編譯器支持靜態(tài)聯(lián)編，就是在編譯階段就可以確定下來的多態(tài)。

對于動態(tài)聯(lián)編，只有在運行時才能確定的對象類型，編譯器是不能作判斷的，最穩(wěn)妥的做法就是使用父類的類型進行操作。

C++與C相同，是靜態(tài)編譯型語言

在編譯時，編譯器自動根據(jù)指針的類型判斷指向的是一個什么樣的對象

所以編譯器認(rèn)為父類指針指向的是父類對象（根據(jù)賦值兼容性原則，這個假設(shè)合理）

由于程序沒有運行，所以不可能知道父類指針指向的具體是父類對象還是子類對象

從程序安全的角度，編譯器假設(shè)父類指針只指向父類對象，因此編譯的結(jié)果為調(diào)用父類的成員函數(shù)

面向?qū)ο蟮男滦枨?/p>

根據(jù)實際的對象類型來判斷重寫函數(shù)的調(diào)用

如果父類指針指向的是父類對象則調(diào)用父類中定義的函數(shù)

如果父類指針指向的是子類對象則調(diào)用子類中定義的重寫函數(shù)

實現(xiàn)了以上的功能就是面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)。

多態(tài)

根據(jù)運行時實際的對象類型表現(xiàn)出不同的行為狀態(tài)，叫多態(tài)。

C++中通過virtual關(guān)鍵字對多態(tài)進行支持

使用virtual聲明的函數(shù)被重寫后即可展現(xiàn)多態(tài)特性

虛函數(shù)

在父類函數(shù)聲明前面加上virtual關(guān)鍵字，使其成為虛函數(shù)。這時，函數(shù)就表現(xiàn)出多態(tài)性。

函數(shù)重載

必須在同一個類中進行

子類無法重載父類的函數(shù)，父類同名函數(shù)將被覆蓋

重載是在編譯期間根據(jù)參數(shù)類型和個數(shù)決定調(diào)用函數(shù)

函數(shù)重寫

必須發(fā)生于父類與子類之間

并且父類與子類中的函數(shù)必須有完全相同的原型

使用virtual聲明之后能夠產(chǎn)生多態(tài)，子類在重寫時自動成為虛函數(shù)

多態(tài)是在運行期間根據(jù)具體對象的類型決定調(diào)用函數(shù)

隱藏：

派生類中的函數(shù)與基類中的函數(shù)同名并且參數(shù)相同，但基類函數(shù)不是虛函數(shù)

派生類中的函數(shù)與基類中的函數(shù)同名，參數(shù)不同，不管基類函數(shù)是否是虛函數(shù)，基類函數(shù)都會被屏蔽。

child.Parent::func(); //使用作用域分別符可以調(diào)用

child.func(); //不可直接調(diào)用，因為父類的同名函數(shù)被隱藏。

3、C++中多態(tài)的實現(xiàn)原理

當(dāng)類中聲明虛函數(shù)時，編譯器會在類中生成一個虛函數(shù)表

虛函數(shù)表是一個存儲類成員函數(shù)指針的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

虛函數(shù)表是由編譯器自動生成與維護的

virtual成員函數(shù)會被編譯器放入虛函數(shù)表中

存在虛函數(shù)時，每個對象中都有一個指向虛函數(shù)表的指針VPTR

每一個類都會由編譯器自動生成一個虛函數(shù)表，而且每個類只有唯一一個表。此類生成的每一個對象里面都隱含著一個指向該表的指針。

調(diào)用虛函數(shù)時，會通過VPTR指針指向的虛函數(shù)表中查詢該函數(shù)，找到入口地址，并調(diào)用。這個過程相對比較耗時，因此執(zhí)行效率相對比較低，因此，沒有必要把所有的函數(shù)都設(shè)計為虛函數(shù)。

對象在創(chuàng)建的時候由編譯器對VPTR指針進行初始化

只有當(dāng)對象的構(gòu)造完全結(jié)束后VPTR的指向才最終確定

父類對象的VPTR指向父類虛函數(shù)表

子類對象的VPTR指向子類虛函數(shù)表

構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)無法實現(xiàn)多態(tài)。

純虛函數(shù)

面向?qū)ο笾械某橄箢?/p>

抽象類可用于表示現(xiàn)實世界中的抽象概念

抽象類是一種只能定義類型，而不能產(chǎn)生對象的類

抽象類只能被繼承并重寫相關(guān)函數(shù)

抽象類的直接特征是純虛函數(shù)

純虛函數(shù)是只聲明函數(shù)原型，而故意不定義函數(shù)體的虛函數(shù)。

統(tǒng)一的格式：

virtual 返回類型 函數(shù)名（參數(shù)列表）= 0;

抽象類與純虛函數(shù)

包含著純虛函數(shù)的類叫抽象類

抽象類不能用于定義對象

抽象類只能用于定義指針和引用

抽象中的純虛函數(shù)必須被子類重寫

class Shape{public:virtual double area() = 0;};class Rectangle : public Shape{public:Rectangle(double a, double b){m_a = a;m_b = b;}double area(){return m_a * m_b;}private:double m_a;double m_b;};class Circle : public Shape{private:double m_r;public:Circle(double r){m_r = r;}double area(){return 3.14 * m_r * m_r;}};void func(Shape *s){cout << s->area() << endl;}int main(int argc, char *argv[]){Rectangle rect(3,2);Circle c(4);func(&rect);func(&c);return EXIT_SUCCESS;}多態(tài)與數(shù)組class Parent{protected:int i;public:virtual void func(){cout << "Parent::func()" << endl;}};class Child : public Parent{protected:int j;public:Child(int a, int b){i = a;j = b;}void func(){cout << "i = " << i << " , j = " << j << endl;}};int main(int argc, char *argv[]){Parent *pp = NULL;Child *pc = NULL;Child ca[] = {Child(1,2),Child(3,4),Child(5,6),Child(7,8)};pp = ca;pc = ca;cout << "sizeof(Parent) = " << sizeof(Parent) << endl;cout << "sizeof(Child) = " << sizeof(Child) << endl;cout << setbase(16) << "pp = " << pp << endl;cout << setbase(16) << "pc = " << pc << endl;pp->func();pc->func();pp++;pc++;cout << setbase(16) << "pp = " << pp << endl;cout << setbase(16) << "pc = " << pc << endl;//pp->func();//pc->func();return EXIT_SUCCESS;}

注：Parent類對象占有8個字節(jié)，因為需要維護一個虛函數(shù)表的指針也占4個字節(jié)。同樣的，Child對象除自身的變量j以外，還要從父類繼承一個變量i，也要維護一個虛函數(shù)表的指針，一共12個字節(jié)。

不要將多態(tài)應(yīng)用于數(shù)組

指針運算是通過指針的類型進行的 （編譯時確定）

多態(tài)是通過虛函數(shù)表實現(xiàn)的 （運行時確定）

虛基類及多重繼承

被實際開發(fā)經(jīng)驗拋棄的多繼承

工程開發(fā)中真正意義上的多繼承是幾乎不被使用的

多重繼承帶來的代碼復(fù)雜性遠(yuǎn)多于其帶來的便利

多重繼承對代碼維護性上的影響是災(zāi)難性的

在設(shè)計方法上，任何多繼承都可以用單繼承代替

為了解決從不同途徑繼承來的同名數(shù)據(jù)成員造成的二義性問題 ， 可以將共同基類設(shè)置為虛基類 。 這時從不同的路徑繼承過來的同名數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中就只有一個拷貝。

class B : virtual public A

{

};

class C : virtual public A

{

};

這就是虛基類的來源。

C++的接口設(shè)計

實際工程經(jīng)驗證明

多重繼承接口不會帶來二義性和復(fù)雜性問題

多重繼承可以通過精心設(shè)計用單繼承和接口代替

接口類只是一個功能說明，而不是功能實現(xiàn) 。

子類需要根據(jù)功能說明定義功能實現(xiàn) 。

絕大多數(shù)面向?qū)ο笳Z言都不支持多繼承，但都支持接口的概念

C++中沒有接口的概念

C++中可以使用純虛函數(shù)實現(xiàn)接口

class Interface

{

public:

virtual void func1() = 0;

virtual void func2(int i) = 0;

virtual void func3(int i, int j) = 0;

};

接口類中只有函數(shù)原型的定義，沒有任何數(shù)據(jù)的定義。