C++基础——继承（下）-编程知识

一、继承与静态成员

基类定义了static 静态成员，则整个继承体系里面只有一个这样的成员。无论派生出多少个子

类，都只有一个 static 成员实例。


class person
{
public:person(const char* name = "lisi"):_name(name){}
public:string _name;// 静态成员属性static int count;
};
class worker : public person
{
public:protected:string _job_number = "111";
};
// 静态成员属性需要在类外定义
int person::count = 0;void Test2(void)
{person pobj;worker wobj;pobj._name = "wangwu";cout << pobj._name << endl;cout << wobj._name << endl;cout << "wobj.count: " << wobj.count << endl;// 基类更改这个静态成员pobj.count = 5;cout << "wobj.count: " << wobj.count << endl;cout << "&pobj.count = " << &pobj.count << endl;cout << "&wobj.count = " << &wobj.count << endl;
}

静态成员属性需要在类外定义；

上面的_name，基类对象和派生类对象各自私有一份，而对于静态成员变量 count，派生类继承的 count 和基类里面的 count 是同一份。

即基类里面的静态成员，无论有多少个派生类，它们都共享同一个静态成员。

二、单继承

单继承：一个派生类只有一个直接基类，我们称这个继承关系为单继承。

class Person{};
class Worker : public Person{};
class Teacher : public Worker{};

三、多继承

多继承：一个派生类有两个或以上直接基类时称这个继承关系为多继承。

四、菱形继承

类似以上继承为菱形继承。

菱形继承会产生数据冗余和二义性的问题。在Assistant的对象中Person成员会有两份。

二义性无法明确知道访问的是哪一个，需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决。

那么该怎么解决呢？

虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。

五、虚拟继承

为解决菱形继承的二义性和数据冗余，我们采用菱形继承，我们看以下代码：

class A
{
public:int _a;
};
// class B : public A
class B : virtual public A
{
public:int _b;
};
// class C : public A
class C : virtual public A
{
public:int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:int _d;
};
int main()
{D d;d.B::_a = 1;d.C::_a = 2;d._b = 3;d._c = 4;d._d = 5;return 0;
}

六、总结

1.很多人说C++语法复杂，其实多继承就是一个体现。有了多继承，就存在菱形继承，有了菱形继承就有菱形虚拟继承，底层实现就很复杂。所以一般不建议设计出多继承，一定不要设计出菱形继承。否则在复杂度及性能上都有问题。

2.多继承可以认为是C++的缺陷之一，很多后来的语言都没有多继承，如Java

3.继承和组合的区别？什么时候用继承？什么时候用组合？

继承和组合是面向对象编程中两种常见的代码重用机制，它们有不同的使用场景和特点。

继承：

继承是一种“is-a”关系，它描述了两个类之间的一种层次结构，子类继承了父类的属性和方法，并且可以添加自己的新属性和方法。
适合于在现有类的基础上进行扩展，通过重用现有类的代码来实现新类的功能。
通常用于描述一种分类或分类的关系，子类是父类的特例，具有更具体的特征或行为。
适用于需要实现代码的重用和扩展的情况。

组合：

组合是一种“has-a”关系，它描述了两个类之间的一种包含关系，一个类包含另一个类的实例作为其成员变量。
适合于描述一种包含关系，其中一个类包含另一个类的实例，并且通过这种组合来实现更复杂的功能。
通常用于描述一种组合或拥有关系，其中一个类包含了另一个类的实例作为其一部分。
适用于需要将不同的类组合在一起实现某个功能的情况，而不是通过继承来实现。

在未来代码设计中，遵循的设计原则是：低耦合，高内聚。

在选择继承还是组合时，可以考虑以下几点：

代码重用性：如果需要重用现有类的代码并扩展其功能，则可以选择继承。如果只是需要利用现有类的功能而不需要扩展其功能，则可以选择组合。
耦合性：继承会增加类之间的耦合性，子类与父类之间存在较强的依赖关系，而组合可以降低耦合性，类之间的关系更灵活。
设计灵活性：组合比继承更灵活，因为可以随时更改组合关系，而不会影响类的结构。继承则更加静态，子类的结构受限于父类的定义。

4.如何定义一个无法被继承的类？

第一种方式C++98，将基类的构造私有化，派生类继承这个基类，在实例化对象时，需要调用基类的构造，但由于基类的构造已经私有化，故会编译报错。

class A
{
public://将基类的构造函数私有化
private:   A(int a = int()):_a(a){cout << "A()" << endl;};
protected:int _a;
};class B : public A
{
protected:int _b;
}；

对于 C++11 的做法是：通过关键字 final，被final修饰的类无法被继承，编译器会强制检查。

// 用 final 修饰 A类, 此时A类无法被继承
class A final
{
public:A(int a = int()) :_a(a){cout << "A()" << endl;}
protected:int _a;
};class B : public A
{
protected:int _b;
};