資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：繼承繼承，就是子類繼承父親的特征和行為，使得子類具有父類的成員變量和方法。此時，被繼承的類稱為父類或基類，而繼承的類稱為子類或派生類。，如果存在繼承關(guān)系的時候，和就不一樣了基類中的成員可以在派生類中使用，但是基類中的成員不能再派生類中使用。
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這段時間打算重新把c++撿起來， 實習(xí)給我的一個體會就是算法工程師是去解決實際問題的，所以呢，不能被算法或者工程局限住，應(yīng)時刻提高解決問題的能力，在這個過程中，我發(fā)現(xiàn)cpp很重要， 正好這段時間也在接觸些c++開發(fā)相關(guān)的任務(wù)，所有想借這個機會把c++重新學(xué)習(xí)一遍。 在推薦領(lǐng)域， 目前我接觸到的算法模型方面主要是基于Python， 而線上的服務(wù)全是c++(算法側(cè)， 業(yè)務(wù)那邊基本上用go)，我們所謂的模型，也一般是訓(xùn)練好部署上線然后提供接口而已。所以現(xiàn)在也終于知道，為啥只單純熟悉Python不太行了， cpp，才是yyds。
和python一樣， 這個系列是重溫，依然不會整理太基礎(chǔ)性的東西，更像是查缺補漏， 不過，c++對我來說， 已經(jīng)5年沒有用過了， 這個缺很大， 也差不多相當(dāng)重學(xué)了， 所以接下來的時間， 重溫一遍啦 ?
資料參考主要是C語言中文網(wǎng)和光城哥寫的C++教程，然后再加自己的理解和編程實驗作為輔助，加深印象。
今天這篇文章是C++非常重要的一塊，關(guān)于類的繼承和派生，我們知道C++面向?qū)ο箝_發(fā)有四大特性: 抽象，封裝，繼承和多態(tài)。 前面發(fā)現(xiàn)，通過定義類，把事物的數(shù)據(jù)和功能進行抽象，而通過隱藏對象的屬性和實現(xiàn)細節(jié)，對外只提供接口的方式對類的內(nèi)部成員形成了封裝。 這兩個前面都已經(jīng)了解過， 而這篇文章主要是整理繼承，即子類繼承父類的特征和行為，使得子類具有父類的成員變量和方法， 繼承最大的一個好處就是代碼復(fù)用，兩個類有一些相同的屬性和方法。
這篇內(nèi)容會有些偏多，還是各取所需即可 ?
主要內(nèi)容如下:
Ok, let’s go!
在聊C++繼承和派生之前，先來看看C++面向?qū)ο箝_發(fā)的四大特性，這樣能先宏觀把握一下繼承到底位于什么樣的位置。
C++面向?qū)ο箝_發(fā)有四大特性: 抽象，封裝，繼承和多態(tài)， 正所謂編程語言的背后都非常相似，Java既然也是面向?qū)ο蟮恼Z言，同樣也會有這四大特性。
抽象和封裝前面其實已經(jīng)整理過了， 封裝主要講的是信息隱藏，保護數(shù)據(jù)，而抽象又可以從兩個層面來理解。
有了上面的宏觀把握，再看繼承就比較容易理解， 簡單的講，繼承就是一個類從另一個類獲取成員變量和成員函數(shù)的過程。 此時，被繼承的類稱為父類或基類，而繼承的類稱為子類或派生類。
C++中派生和繼承是站在不同角度看的同種概念。繼承時從兒子的角度看，派生是父親的角度看，實際說的是一回事。
派生類除了擁有他爹的成員，還可以定義自己的新成員，增強功能，此時的好處就是只需要定義新成員即可，老的成員和功能，直接繼承，實現(xiàn)了代碼復(fù)用。
下面是兩種典型使用繼承的場景：
繼承的語法:
class 派生類名:［繼承方式］ 基類名{ 派生類新增加的成員};直接看個栗子:
class People{public: void setname(string name); string getname();private: string m_name; int m_age;};void People::setname(string name){m_name = name;} string People::getname(){return m_name;}class Student: public People{public: void setage(int age); int getage();private: int m_age;};void Student::setage(int age){m_age = age;}int Student::getage(){return m_age;}int main(){ Student stu; stu.setname("zhongqiang"); stu.setage(25); cout << stu.getname() << "的年齡是" << stu.getage() << endl; return 0;}這個例子比較簡單，不解釋， 這里就會發(fā)現(xiàn)， Student繼承了People之后，就有他的setname()和getname()方法，在子類里面可以直接調(diào)用。
上面演示了public的繼承方式，但繼承方式其實有3種, public, private, protected, 這哥仨不僅可以修飾類的成員，還可以指定繼承方式。如果不寫，默認是private(成員變量和成員函數(shù)默認也是private)， 那么這三種繼承方式到底有啥區(qū)別呢？
public, private, protected這哥仨，可以修飾類成員，之前見識過public和private了， 這里加上protected之后統(tǒng)一整理下訪問權(quán)限的問題。
類成員的訪問權(quán)限從高到低依次是public --> protected --> private。 public成員可以通過對象來訪問， private成員不能通過對象訪問， protected成員和private成員蕾西， 也不能通過對象訪問。
But， 如果存在繼承關(guān)系的時候， protected和private就不一樣了: 基類中的protected成員可以在派生類中使用，但是基類中的private成員不能再派生類中使用。
不同的繼承方式使得基類成員在派生類中的訪問權(quán)限也不一樣， 下面這個很重要:
使用方法:
下面通過上面的代碼例子來演示下, 由于private和protect繼承方式會改變基類成員在派生類中的訪問權(quán)限，導(dǎo)致繼承關(guān)系復(fù)雜， 所以實際開發(fā)中一般使用public。
把上面的栗子修改下， 測試下上面的這幾種情況，方便理解，這里只看public繼承下面的。
class People{public: void setname(string name); string getname(); void setage(int age); int getage(); void setsex(string sex); string getsex(); void setwork(string work); string getwork(); // 屬性 string m_sex; protected: string m_work; private: string m_name; int m_age;};void People::setname(string name){m_name = name;} string People::getname(){return m_name;}void People::setage(int age){m_age = age;}int People::getage(){return m_age;}void People::setsex(string sex){m_sex=sex;}string People::getsex(){return m_sex;}void People::setwork(string work){m_work=work;}string People::getwork(){return m_work;}class Student: public People{public: void setscore(float score); float getscore(); // 定義問候方法，這里面會訪問基類的私有屬性 string helloname(); string hellowork(); string hellosex();private: float m_score;};void Student::setscore(float score){m_score = score;}float Student::getscore(){return m_score;}// 訪問基類中的公有屬性string Student::hellosex(){return "hello, " + m_sex;}// 訪問基類中的protect屬性string Student::hellowork(){return "hello, " + m_work;}// 訪問基類中的私有屬性// string Student::helloname(){return "hello, " + m_name;} error: "std::string People::m_name" is private within this contextint main(){ Student stu; stu.setname("zhongqiang"); stu.setsex("man"); stu.setwork("student"); stu.setage(25); stu.setscore(66.6); cout << stu.getname() << "今年" << stu.getage() << ",性別: " << stu.getsex() << ", 職業(yè): " << stu.getwork() << ", 分數(shù): " << stu.getscore() << endl; //cout << stu.helloname() << endl; cout << stu.hellowork() << endl; cout << stu.hellosex() << endl; // 直接通過對象訪問屬性 cout << stu.m_sex << endl; // 公有屬性到子類中依然是公有， 可以被訪問 //cout << stu.m_name << endl; // error "std::string People::m_name" is private within this context //cout << stu.m_work << endl; // error "std::string People::m_work" is protected within this context //cout << stu.m_score << endl; // error "float Student::m_score" is private within this context return 0;}在這里面就可以看出來， 在Student里面的成員函數(shù)中，只能訪問到他爹的public屬性和protect屬性，不能訪問他爹的private屬性。而如果是通過Student的對象， 那么只能訪問public屬性，protect和private的都訪問不到。
在派生類中訪問基類的private成員的唯一方法就是借助基類的非private成員函數(shù)，如果基類沒有非private成員函數(shù)，那么該成員在派生類中將無法訪問。
這里注意一個問題，這里說的是基類的 private 成員不能在派生類中使用，并不是說基類的 private 成員不能被繼承。實際上，基類的 private 成員是能夠被繼承的，并且（成員變量）會占用派生類對象的內(nèi)存，它只是在派生類中不可見，導(dǎo)致無法使用罷了。private 成員的這種特性，能夠很好的對派生類隱藏基類的實現(xiàn)，以體現(xiàn)面向?qū)ο蟮姆庋b性。
using關(guān)鍵字可以改變基類成員在派生類中的訪問權(quán)限， 比如將public改成private， protected改成public。
注意：using 只能改變基類中 public 和 protected 成員的訪問權(quán)限，不能改變 private 成員的訪問權(quán)限，因為基類中 private 成員在派生類中是不可見的，根本不能使用，所以基類中的 private 成員在派生類中無論如何都不能訪問
class People{public: void setname(string name); string getname(); void setage(int age); int getage(); void setsex(string sex); string getsex(); void setwork(string work); string getwork(); // 屬性 string m_sex; protected: string m_work; private: string m_name; int m_age;};void People::setname(string name){m_name = name;} string People::getname(){return m_name;}void People::setage(int age){m_age = age;}int People::getage(){return m_age;}void People::setsex(string sex){m_sex=sex;}string People::getsex(){return m_sex;}void People::setwork(string work){m_work=work;}string People::getwork(){return m_work;}class Student: public People{public: void setscore(float score); float getscore(); // 定義問候方法，這里面會訪問基類的私有屬性 string helloname(); string hellowork(); string hellosex(); using People::m_work; // 將m_work提升成public權(quán)限 private: float m_score; using People::m_sex; // 將m_sex降低為private權(quán)限};void Student::setscore(float score){m_score = score;}float Student::getscore(){return m_score;}// 訪問基類中的公有屬性string Student::hellosex(){return "hello, " + m_sex;}// 訪問基類中的protect屬性string Student::hellowork(){return "hello, " + m_work;}// 訪問基類中的私有屬性// string Student::helloname(){return "hello, " + m_name;} error: "std::string People::m_name" is private within this contextint main(){ Student stu; stu.setname("zhongqiang"); stu.setsex("man"); stu.setwork("student"); stu.setage(25); stu.setscore(66.6); cout << stu.getname() << "今年" << stu.getage() << ",性別: " << stu.getsex() << ", 職業(yè): " << stu.getwork() << ", 分數(shù): " << stu.getscore() << endl; // 直接通過對象訪問屬性 //cout << stu.m_sex << endl; // 這個這時候就會報錯了 cout << stu.m_work << endl; // 這個就可以訪問了 return 0;}注意，using修改的是派生類里面的成員訪問權(quán)限。并且是只能修改public和protected的訪問權(quán)限。
這個說的情況是派生類中的成員(變量和函數(shù))，如果和基類中的成員重名，那么在派生類中使用該成員，實際上用的是派生類新增的成員，而不是從基類繼承過來的。 即派生類遮蔽掉從基類繼承過來的成員。
下面的這個例子，是Student繼承了People， 又重寫了People的show函數(shù)，那么通過Student對象調(diào)用show的時候，實際上是用的Student自身的show函數(shù)，但People的show函數(shù)也被Student繼承了過來，如果想用，需要加上類名和域解析符。
class People{public: void show();protected: string m_name; int m_age;};void People::show(){ cout << m_name << " " << m_age << endl; }class Student: public People{public: Student(string name, int age, string sex); void show(); // 遮蔽基類的show() private: string m_sex;};Student::Student(string name, int age, string sex): m_sex(sex){ m_name = name; m_age = age; //m_sex = sex;}void Student::show(){ cout << m_name << " " << m_age << " " << m_sex << endl;}int main(){ Student stu("zhongqiang", 25, "man"); // 派生類新增的成員函數(shù) stu.show(); // zhongqiang 25 man // 使用從基類繼承過來的成員函數(shù) stu.People::show(); // zhongqiang 25 return 0;}這里我在實驗的時候，發(fā)現(xiàn)個問題，就是Student的構(gòu)造函數(shù)定義的時候， 本來是想用構(gòu)造函數(shù)初始化列表的方式，一開始寫的代碼是這樣:
Student::Student(string name, int age, string sex): m_name(name), m_age(age){ m_sex = sex;}此時編譯錯誤， 報錯原因class "Student" does not have any field named "m_name", 而如果寫成上面那種形式，或者不用參數(shù)化列表的方式，就沒問題， 所以這里我感覺，參數(shù)化列表那個地方的參數(shù)，應(yīng)該是當(dāng)前類具有的成員變量才行， 繼承過來的應(yīng)該是不能往這里寫。
上面的例子，其實就是派生類對基類的函數(shù)重寫，內(nèi)部在執(zhí)行的時候， 先找派生類里面有沒有對應(yīng)的函數(shù)，如果有，就先執(zhí)行派生類里面的重名函數(shù)，如果沒有，那么再執(zhí)行基類里面定義的。
那么，如果派生類里面的函數(shù)和基類的函數(shù)重名，但形參列表不一樣的時候，此時會發(fā)生重載現(xiàn)象嗎？ 答： 不會。 一旦派生類中有同名函數(shù)，不管他們的參數(shù)是否一樣，都會把基類中所有的同名函數(shù)遮蔽掉。
這個就不用例子演示了，而是整理下背后的所以然吧。
之前整理過，每個類都會有自己的作用域， 在這個作用域內(nèi)會定義類的成員，那么，當(dāng)存在繼承關(guān)系的時候， 派生類的作用域嵌套在基類的作用域之內(nèi)，如果一個名字在派生類的作用域沒有找到，編譯器會繼續(xù)到外層的基類作用域查找該名字的定義。
兩條:
看個嵌套作用域的例子:
class A{public: void func();public: int n = 500;};void A::func(){ cout<<"hello, changjinhu!!!"<<endl; }class B: public A{public: int n = 5000; int m;};class C: public B{public: int n = 50000; int x;};int main(){ C obj; cout << obj.n << endl; obj.func(); cout<<sizeof(C)<<endl; return 0;}這個例子中的繼承關(guān)系， B繼承A， C繼承B，那么作用域的嵌套關(guān)系如下:
func()的時候，編譯器沒有在C類里面找到func這個名字，會繼續(xù)到B作用域找，也沒有找到，再往外，從A里面找到了，于是，調(diào)用A類作用域的func()函數(shù)。有了上面這些，就能回答上面的兩點疑問:
沒有繼承時對象內(nèi)存的分布情況，成員變量和成員函數(shù)分開存儲：
有繼承關(guān)系的時候， 派生類的內(nèi)存模型可以看成是基類成員變量和新增成員變量的總和，所有成員函數(shù)仍然存儲在另外一個區(qū)域–代碼區(qū)，由所有對象共享。
看個例子:
class A{public: A(int a, int b);protected: int m_a; int m_b;};A::A(int a, int b): m_a(a), m_b(b){}class B
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