Inheritance

Inheritance is to take the existing class, clone it, and then make additions and modifications to the clone.

Inheritance 实际上是复用接口，基于已有的类生成。旧类称为父类（基类），新类称为子类（派生类）。

与 Composition 的区别：Composition 生成的新类中含有旧类的对象作为成员，而 Inheritance 生成的新类含有旧类的接口、成员。

新类和旧类的关系：New class "is a" (special) old class。子类具有和父类相同的本质，具有更多的属性和接口（服务）。因此子类是父类的超集。

语法

声明

class B{
public:
    B(int v1, int v2);
private:
  int data1, data2;
};

class A: public B{
public:
    A(int v1, int v2, int v3);
private:
    int data3;
};

构造函数

B::B(int v1, int v2):
    data1(v1), data2(v2){}
A::A(int v1, int v2, int v3):
    B(v1, v2), data3(v3){}

注意事项：

• 父类对象一定是最先初始化的
• 如果没有显式地构造父类对象
  • 则会调用默认构造函数
• 析构函数仍然按照与构造函数相反的顺序被调用，即父类的析构函数更晚调用

初始化列表的三种内容

1. 成员变量
2. 父类构造函数
3. 代理构造

非公开的继承

class B: protected A{
    ...  
};
class B: private A{//default
    ...
};

如果定义 protected 继承，只有子类及其派生类可以调用父类方法，外部是不可以的。

如果定义 private 继承，只有子类本身可以调用父类方法。

C++ 语法上的 private 继承不被认为是 OOP 语义上的继承，因为外部不能调用其父类的任何方法，不能认为这是父类的一个派生类。实际上这等于 composition。

举例

Database of Multimedia Entertainment (DoME)

存储 CD 和 DVD 的数据

CD 的数据：1. 专辑的名称 2. 歌手的名称 3. 歌曲数 4. 总时长 5. got_it 标记是否在库中 6. 其他描述

DVD 的数据：1. 电影的名称 2. 导演的名称 3. 总时长 4. got_it 标记是否在库中 5. 其他描述

Database 类：存放 CD、DVD 的两个 vector

Code duplication：不易于维护和改造

设计父类 Item，保存 CD 4. 5. 6. / DVD 3. 4. 5.，CD和 DVD 作为子类。

​

继承的优点

• 代码复用

  不同的类可以继承自同一父类，同类的数据和方法在父类中完成

• 可扩展性

  代码不经修改就能接受新的类型

  可维护性：简单修改后能接受新的类型

• 更方便的维护

父类与子类数据的关系

父类的私有成员变量

父类的私有成员变量，在子类中仍然会存在，但使用子类的方法不可访问。

想要访问，只能通过父类的方法。

实践可以发现，父类对象的数据在子类对象的最前面。所以外部指针指向子类对象时，也可以认为其指向了一个父类对象。

公共成员函数

All objects of a particular class can receive the same messages. -- Alan Key

公共成员函数实际上就是类的接口。

子类继承了父类所有的 public 函数，所以能做父类能做的所有操作。

保护（protected）成员

父类的 protected 成员是留给子类的遗产，子类可以访问但外界不能访问。

静态（static）成员

访问属性仍然取决于 public/protected，但是修改之后会影响父类及其所有派生类。

Name Hiding

如果子类中没有重载父类函数，可以直接调用；

如果子类重载了父类函数，那么父类所有同名的重载均会失效，称为 Name hiding。

在下一讲会介绍，使用关键字 virtual 可以解决这一问题。