公有繼承：“是一個(gè)” 的關(guān)系

派生類與基類：

賦值兼容規(guī)則

C++面向?qū)ο缶幊讨幸粭l重要的規(guī)則是：公有繼承意味著 “是一個(gè)” 。一定要牢牢記住這條規(guī)則。在任何需要基類對(duì)象的地方都可以用公有派生類的對(duì)象來(lái)代替，這條規(guī)則稱賦值兼容規(guī)則。它包括

以下情況：

• 派生類的對(duì)象可以賦值給基類的對(duì)象，這時(shí)是把派生類對(duì)象中從對(duì)應(yīng)基類中繼承來(lái)的隱藏對(duì)象賦值給基類對(duì)象。反過(guò)來(lái)不行，因?yàn)榕缮惖男鲁蓡T無(wú)值可賦。
• 可以將一個(gè)派生類的對(duì)象的地址賦給其基類的指針變量，但只能通過(guò)這個(gè)指針訪問(wèn)派生類中由基類繼承來(lái)的隱藏對(duì)象，不能訪問(wèn)派生類中的新成員。同樣也不能反過(guò)來(lái)做。
• 派生類對(duì)象可以初始化基類的引用。引用是別名，但這個(gè)別名只能包含派生類對(duì)象中的由基類繼承來(lái)的隱藏對(duì)象。

如下代碼示例：

class Object
{
public:
int value;
public:
Object(int x = 0) :value(x) {}
~Object() {}
void print(int x)
{
value = x;
cout << value << endl;
}
};
class Base : public Object
{
public:
int num;
public:
Base(int x = 0):Object(x),num(x+10) {}
};
int main()
{
Base base(10);
Object obja(0);
Object *op = &base;
Object &ob = base;
obja = base;
return 0;
}

繼承關(guān)系中的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)

class Person
{
	int _id;
public:
	Person(int id) :_id(id)
	{
		cout << "Create Person " << this << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Destroy Person " << this << endl;
	}
};
 
class Student : public Person
{
	int _s_id;
 
public:
	Student(int id, int s, int n) :_s_id(s),  Person(id)
	{
		cout << "Create Student: " << this << endl;
	}
	~Student()
	{
		cout << "Destroy Student" << this << endl;
	}
};
int main()
{
	Student stud(90010, 202201, 23);
	return 0;
}

定義基類person，派生類student，當(dāng)在主函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè)派生類對(duì)象時(shí)，首先創(chuàng)建person對(duì)象，再創(chuàng)建student對(duì)象，析構(gòu)時(shí)，先析構(gòu)派生類對(duì)象，再析構(gòu)基類對(duì)象

繼承關(guān)系中拷貝構(gòu)造函數(shù)

• 程序設(shè)計(jì)者在基類和派生類中都沒(méi)有定義拷貝構(gòu)造函數(shù);C++編譯器將自動(dòng)產(chǎn)生按位拷貝的拷貝構(gòu)造函數(shù)；在派生類的拷貝構(gòu)造函數(shù)的初始化表中，加入基類拷貝構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用，是C++編譯器合成的代碼；
• 程序設(shè)計(jì)者在基類中定義拷貝構(gòu)造函數(shù)；而在派生類中沒(méi)有定義拷貝構(gòu)造函數(shù)；C++編譯器將會(huì)在派生類中自動(dòng)產(chǎn)生按位拷貝的拷貝構(gòu)造函數(shù)。并合成代碼，調(diào)用(關(guān)聯(lián)）基類的拷貝構(gòu)造函數(shù)。
• 程序設(shè)計(jì)者在基類和派生類中都定義了拷貝構(gòu)造函數(shù)；程序設(shè)計(jì)者在派生類中,沒(méi)有指定調(diào)用基類的拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí)。C++編譯器合成的代碼調(diào)用基類的缺省構(gòu)造函數(shù)，如果基類中沒(méi)有缺省構(gòu)造函數(shù)。合成代碼失敗。
• 程序設(shè)計(jì)者在基類中沒(méi)有定義拷貝構(gòu)造函數(shù)（C++編譯器將自動(dòng)產(chǎn)生按位拷貝的拷貝構(gòu)造函數(shù)）。而在派生類中定義了拷貝構(gòu)造函數(shù)。程序設(shè)計(jì)者在派生類中,沒(méi)有指定調(diào)用基類的拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí)。C++編譯器合成的代碼調(diào)用基類的缺省構(gòu)造函數(shù)，如果基類中沒(méi)有缺省構(gòu)造函數(shù)。

繼承關(guān)系中賦值運(yùn)算符的重載

• 程序設(shè)計(jì)者在基類和派生類中都沒(méi)有重載operator=函數(shù); C++編譯器將在基類和派生類中自動(dòng)產(chǎn)生按位賦值的,重載operator=函數(shù)；C++編譯器會(huì)在派生類的重載賦值函數(shù)中，加入基類重載賦值函數(shù)的調(diào)用，是C++編譯器合成的代碼；（完成行為的統(tǒng)一）；
• 程序設(shè)計(jì)者在基類中定義重載賦值函數(shù)；而在派生類中沒(méi)有定義重載賦值函數(shù)；C++編譯器將會(huì)在派生類中自動(dòng)產(chǎn)生按位賦值的重載賦值函數(shù)。并合成代碼，調(diào)用(關(guān)聯(lián)）基類的重載賦值函數(shù)。
• 程序設(shè)計(jì)者在基類和派生類中都定義了重載賦值函數(shù)；程序設(shè)計(jì)者在派生類中,沒(méi)有指定調(diào)用基類的重載賦值函數(shù)時(shí)。C++編譯器不會(huì)合成調(diào)用基類的重載賦值函數(shù)的代碼。要在派生類的重載賦值函數(shù)調(diào)用基類的重載賦值函數(shù)，程序設(shè)計(jì)者必須自己加入調(diào)用代碼。
• 程序設(shè)計(jì)者在基類中沒(méi)有定義重載賦值函數(shù)（C++編譯器將自動(dòng)產(chǎn)生按位賦值的重載賦值函數(shù)。而在派生類中定義了重載賦值函數(shù)。程序設(shè)計(jì)者在派生類中,沒(méi)有指定調(diào)用基類的重載賦值函數(shù)。C++編譯器不會(huì)合成調(diào)用基類的重載賦值函數(shù)的代碼。

通過(guò)組合體現(xiàn) “有一個(gè)” 或 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”

使某個(gè)類的對(duì)象成為另一個(gè)類的數(shù)據(jù)成員，從而實(shí)現(xiàn)將一個(gè)類構(gòu)筑在另一個(gè)類之上，這一過(guò)程稱為

"組合“，分層；

組合

通過(guò)組合來(lái)體現(xiàn) “有一個(gè)” 或 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”。
例如，“汽車有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī) 或 汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) ” (has-a) 關(guān)系可以用單一組合表示為：

class Engine // 發(fā)動(dòng)機(jī)
{
private:
int cylinderNum; // 氣缸數(shù)
public:
Engine(int n = 4) :cylinderNum(n) {}
void Start(); // 啟動(dòng)
};
class Car
{
private:
Engine eg;
public:
Car():eg(8) {}
void StartCar();
};

**組合關(guān)系：**通過(guò)組合體現(xiàn) “有一個(gè)” 或 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”。組合是一種耦合度更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。存在組合關(guān)系的類表示“整體-部分”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，“整體”負(fù)責(zé)“部分”的生命周期，他們之間是共生共死的；并且“部分”單獨(dú)存在時(shí)沒(méi)有任何意義。

同樣的“有一個(gè)”關(guān)系也能用私有繼承表示：

class Engine // 發(fā)動(dòng)機(jī)
{
private:
int cylinderNum; // 氣缸數(shù)
public:
Engine(int n = 4) :cylinderNum(n) {}
void EnStart(); // 啟動(dòng)
};
class Door
{
private:
int doorNum;
public:
Door(int n = 5) :doorNum(n) {}
}
class Car : private Engine
{
public:
Car() :Engine(8) {}
void StartCar(); //通過(guò)發(fā)動(dòng)引擎來(lái)發(fā)動(dòng)這輛汽車
};

私有繼承： 要表示類之間 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)” 的關(guān)系，可以選擇是通過(guò)私有繼承實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在這種情況下，這一技術(shù)就比分層更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)它可以讓你告訴別人：Engine使用起來(lái)不安全，它只能用來(lái)實(shí)現(xiàn)其它的類

**聚合關(guān)系：**通過(guò)聚合體現(xiàn) “有一個(gè)” 或 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”。 整體類與局部類之間松耦合，相互獨(dú)立。

class Engine // 發(fā)動(dòng)機(jī)
{
private:
int cylinderNum; // 氣缸數(shù)
public:
Engine(int n = 4) :cylinderNum(n) {}
void Start(); // 啟動(dòng)
};
class Car
{
private:
Engine *peg;
public:
Car():peg(nullptr) {}
void SetEngine(Engine *p) { peg = p;}
void StartCar();
};

總結(jié)

公有繼承與組合的區(qū)別

繼承與組合都是面向?qū)ο笾写a復(fù)用的方式。

公有繼承： 父類的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)子類可見(jiàn)，其代碼屬于白盒式的復(fù)用；
例如： class Person ; class Student;

公有繼承的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 支持?jǐn)U展，通過(guò)繼承父類，可以設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，體現(xiàn)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過(guò)程。
• 易于修改被復(fù)用的代碼。

缺點(diǎn)：

• 代碼白盒復(fù)用，父類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給子類，破壞了封裝性。
• 當(dāng)父類的實(shí)現(xiàn)代碼修改時(shí)，可能使得子類也不得不修改，增加維護(hù)難度。
• 子類缺乏獨(dú)立性，依賴于父類，耦合度較高。
• 不支持動(dòng)態(tài)拓展，在編譯期就決定了父類。

組合和私有繼承

**組合：**意味著 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”; 對(duì)象之間的內(nèi)部細(xì)節(jié)不可見(jiàn)，其代碼屬于黑盒式復(fù)用。
私有繼承意味著 “用…來(lái)實(shí)現(xiàn)”; 是組合關(guān)系，父類的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)子類不可見(jiàn)，其代碼屬于黑盒式復(fù)用。

優(yōu)點(diǎn)：

• 代碼黑盒復(fù)用，被包括的對(duì)象內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)外不可見(jiàn)，封裝性好。
• 整體類與局部類之間松耦合，相互獨(dú)立。
• 支持?jǐn)U展每個(gè)類只專注于一項(xiàng)任務(wù)
• 支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，可在運(yùn)行時(shí)根據(jù)具體對(duì)象選擇不同類型的組合對(duì)象(擴(kuò)展性比繼承好)。

缺點(diǎn)：

• 創(chuàng)建整體類對(duì)象時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建所有局部類對(duì)象。導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)象很多。

公有繼承與私有繼承和組合如何選擇？

在對(duì)象分析時(shí)明確具有是一個(gè)（is - a) 的關(guān)系，使用公有繼承。
在對(duì)象分析時(shí)明確具有 “有一個(gè)” 或 "用…來(lái)實(shí)現(xiàn)"關(guān)系，使用組合和私有繼承。

私有繼承和組合如何選擇？

答案很簡(jiǎn)單：盡可能地使用組合，必須時(shí)才使用私有繼承。什么時(shí)候必須呢？這往往是指有保護(hù)成員
和/或虛函數(shù)介入的時(shí)候考慮考慮使用私有繼承。
//私有繼承在編碼過(guò)程中就要指定具體的父類，其關(guān)系在編譯期就確定，而組合的關(guān)系一般在運(yùn)行時(shí)確定。

到此這篇關(guān)于淺談C++不同繼承之間的關(guān)系的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++繼承關(guān)系內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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