繼承中的幾種關系
1. is a的關系
比如說基類狗，派生了肉狗和寵物狗，我們就可以說肉狗是狗，也可以說寵物狗是狗，這就是is a的關系。但是需要注意的是，并非所有的繼承都是is a的關系。
2. has a的關系
繼承中的權限繼承
class Base{public: int public_i_; // 外部可訪問PRotected: int protected_i_; // 內部可訪問，外部無法訪問， 可繼承，子類可訪問private: int private_i_; // 內部可訪問，外部不可訪問， 不可繼承，子類不可訪問};class A : public Base // public繼承所有的權限都沒有發生改變{ void SetI() { protected_i_ = 100; }};class B : protected Base // protected 繼承會將基類中public的權限改為protected權限{ void SetI() { protected_i_ = 100; }};class C : private Base // 將基類中的protected和public權限都改為private權限{ void SetI() { protected_i_ = 100; }};基類中有默認構造函數的繼承中的構造和析構順序
#include <iostream>class Base{public: Base() { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } int GetNum() { return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A() { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; }};int main(){ A demo; demo.GetNum(); return 0;}
基類中沒有默認構造函數的繼承中的構造和析構順序
#include <iostream>class Base{public: Base(int num) : num_(num) { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } int GetNum() { return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A() : Base(10) // 此時會默認的調用基類的默認構造函數，如果基類中沒有默認的構造函數時， // 那么必須在派生類中的初始化列表中顯示的來構造 { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; }};int main(){ A demo; demo.GetNum(); return 0;}繼承中的函數，派生類中沒有實現基類的函數方法
#include <iostream>class Base{public: Base(int num) : num_(num) { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } int GetNum() const { return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A(int num) : Base(0), num_(num) // 此時會默認的調用基類的默認構造函數，如果基類中沒有默認的構造函數時， // 那么必須在派生類中的初始化列表中顯示的來構造 { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; } //int GetNum() const //{ // return num_; //}private: int num_;};int main(){ A demo(100); demo.GetNum(); std::cout << demo.GetNum() << std::endl; return 0;}結果是 
另一種情況是，派生類中實現了基類的函數方法
#include <iostream>class Base{public: Base(int num) : num_(num) { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } int GetNum() const { return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A(int num) : Base(0), num_(num) // 此時會默認的調用基類的默認構造函數，如果基類中沒有默認的構造函數時， // 那么必須在派生類中的初始化列表中顯示的來構造 { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; } int GetNum() const { return num_; }private: int num_;};int main(){ A demo(100); demo.GetNum(); std::cout << demo.GetNum() << std::endl; return 0;}輸出結果是 
基類指針指向派生類對象的函數調用情況
#include <iostream>class Base{public: Base(int num) : num_(num) { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } int GetNum() const { std::cout << "Base::GetNum()" << std::endl; return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A(int num) : Base(0), num_(num) // 此時會默認的調用基類的默認構造函數，如果基類中沒有默認的構造函數時， // 那么必須在派生類中的初始化列表中顯示的來構造 { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; } int GetNum() const // 這個函數被重寫了，也就是把基類中的方法給覆蓋了，基類中的方法就不存在了 { std::cout << "A::GetNum()" << std::endl; return num_; }private: int num_;};int main(){ Base base(100); A a(200); Base *pBase = &a; // 因為 A is Base // 寵物狗 Is 狗 對 狗 泛指 寵物狗 // 狗 Is 寵物狗 錯 std::cout << pBase->GetNum() << std::endl; // 調用的是 A 中的 Base中的GetNum方法，但是這樣很顯然不是我們想要的結果 // 這種用基類的指針指向派生類的對象的情況很多 return 0;}輸出結果是 
使用虛函數在繼承中函數調用的好處
#include <iostream>class Base{public: Base(int num) : num_(num) { std::cout << "Base::Base()" << std::endl; } ~Base() { std::cout << "Base::~Base()" << std::endl; } virtual int GetNum() const { std::cout << "Base::GetNum()" << std::endl; return num_; }private: int num_;};class A : public Base{public: A(int num) : Base(0), num_(num) // 此時會默認的調用基類的默認構造函數，如果基類中沒有默認的構造函數時， // 那么必須在派生類中的初始化列表中顯示的來構造 { std::cout << "A::A()" << std::endl; } ~A() { std::cout << "A::~A()" << std::endl; } int GetNum() const // 這個函數被重寫了，也就是把基類中的方法給覆蓋了，基類中的方法就不存在了 { std::cout << "A::GetNum()" << std::endl; return num_; }private: int num_;};int main(){ Base base(100); A a(200); Base *pBase = &a; // 因為 A is Base // 寵物狗 Is 狗 對 狗 泛指 寵物狗 // 狗 Is 寵物狗 錯 std::cout << pBase->GetNum() << std::endl; // 調用的是 A 中的 Base中的GetNum方法，但是這樣很顯然不是我們想要的結果 // ，使用虛函數就可以滿足我們的需求，我們在基類中的GetNum前面加上virtual關鍵字 // 這種用基類的指針指向派生類的對象的情況很多 return 0;}結果是 
為什么會這樣呢？因為使用了虛函數，虛函數用來指明派生類中需要調用的函數，也就是說會在派生類中優先尋找要調用的函數，而不是在基類中尋找這個函數。
虛函數的其它例子
派生類繼承并操作了基類中的成員變量
繼承了基類中的str_變量，并對其進行了操作，導致內存泄漏，并且在析構的時候重復析構。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class String{public: String(const char *str = "") { unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str); } ~String() { delete[] str_; } String &Operator+=(const String &other) { unsigned int len = strlen(str_) + strlen(other.str_); char *temp = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(temp, str_); strcat(temp, other.str_); delete[] str_; str_ = temp; return *this; } String operator+(const String &other) { String demo; demo += other; return demo; }protected: char *str_;};class MyString : public String{public: MyString(const char *str = "PoEdu") { unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str); } MyString operator+(const MyString &other) { } ~MyString() { delete[] str_; str_ = nullptr; }};int main(){ MyString str; //MyString other("Hello"); return 0;}調用基類的構造函數來操作基類的成員變量，而不是在派生類中直接操作基類只能怪的成員變量
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class String{public: String(const char *str = "") { unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str); } ~String() { delete[] str_; } String &operator+=(const String &other) { unsigned int len = strlen(str_) + strlen(other.str_); char *temp = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(temp, str_); strcat(temp, other.str_); delete[] str_; str_ = temp; return *this; } String operator+(const String &other) { String demo; demo += other; return demo; }protected: char *str_;};class MyString : public String{public: MyString(const char *str = "PoEdu") : String(str) { /*unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str);*/ } MyString operator+(const MyString &other) { } ~MyString() { delete[] str_; str_ = nullptr; }};int main(){ MyString str; //MyString other("Hello"); return 0;}這樣雖然保證了只對基類中的成員變量操作一次，但是在析構的時候還是會重復析構。
虛析構函數的使用情形
沒有虛析構函數的析構情形
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }};class B : public A{public: ~B() { std::cout << "~B(()" << std::endl; }};int main(){ A *pA = new B(); delete pA; return 0;}運行結果如下圖所示 
這樣只是調用了基類中的析構函數，并沒有調用派生類中的析構函數
有虛析構函數的析構情形
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: virtual ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }};class B : public A{public: ~B() { std::cout << "~B(()" << std::endl; }};int main(){ A *pA = new B(); delete pA; return 0;}運行結果如下： 
這樣就會把派生類中的析構函數也調用了。
正確的做法是只需要管理好本類中的成員變量即可，無需管理繼承下來的成員變量（其實我覺得在實際的應用中，成員變量應該都是private的，是不需要被子類繼承的，只有函數方法才需要被繼承下來）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class String{public: String(const char *str = "") { unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str); } ~String() { delete[] str_; } String &operator+=(const String &other) { unsigned int len = strlen(str_) + strlen(other.str_); char *temp = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(temp, str_); strcat(temp, other.str_); delete[] str_; str_ = temp; return *this; } String operator+(const String &other) { String demo; demo += other; return demo; }protected: char *str_;};class MyString : public String{public: MyString(const char *str = "PoEdu") : String(str) { length_ = new int(0); /*unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str);*/ } MyString operator+(const MyString &other) { } ~MyString() { //delete[] str_; //str_ = nullptr; // 正確的方法是不要去管理基類中的成員變量，只需要管理本類中的成員變量即可 delete length_; // 只需要管理本類中的length變量就可以了 }private: int *length_;};int main(){ //MyString str; //MyString other("Hello"); return 0;}這樣就保證了程序的正確運行。
虛函數的調用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class String{public: String(const char *str = "") { unsigned int len = strlen(str); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, str); } String(const String &other) { unsigned int len = strlen(other.str_); str_ = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(str_, other.str_); } ~String() { delete[] str_; } String &operator+=(const String &other) { unsigned int len = strlen(str_) + strlen(other.str_); char *temp = new char[len + sizeof(char)]; strcpy(temp, str_); strcat(temp, other.str_); delete[] str_; str_ = temp; return *this; } String operator+(const String &other) { String demo(*this); demo += other; return demo; } friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const String &other) { os << other.str_; return os; }protected: char *str_;};class MyString : public String{public: MyString(const char *str = "PoEdu") : String(str) { } MyString operator+(const MyString &other) { MyString temp(*this); temp += other; // 因為從基類中繼承了一個 += 操作符 temp += "---------PoEdu"; return temp; // 此時在返回的時候會調用拷貝構造函數，如果沒有實現拷貝構造函數， // 那么就會出現淺拷貝的情況，導致程序運行錯誤，所以我們必須手動實現拷貝構造函數 }};int main(){ MyString str("I Love "); String *pString = &str; std::cout << str + ("Mark") << std::endl; std::cout << *pString + ("Mark") << std::endl; return 0;}運行結果 
繼承中的虛析構函數
基類中的析構函數不是虛析構函數，而是普通函數的情況：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }};class B : public A{public: B() : A() { demo_ = new int(0); } ~B() { std::cout << "~B()" << std::endl; delete demo_; }private: int *demo_;};int main(){ A * pA = new B(); delete pA; return 0;}運行結果是： 
從結果上可以看出，在delete的時候，只是調用了基類中的析構函數，并沒有調用派生類中的析構函數，那么，如何能讓派生類中的析構函數也被調用呢？請看下面的情況?。?！ 基類中的析構函數是虛析構函數的情況：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: virtual ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }};class B : public A{public: B() : A() { demo_ = new int(0); } ~B() { std::cout << "~B()" << std::endl; delete demo_; }private: int *demo_;};int main(){ A * pA = new B(); delete pA; return 0;}運行結果： 
關于繼承的構造和析構順序的總結： 一般的繼承體系的類 基類構造 基類成員構造 子類構造 子類析構 基類成員析構 基類析構
繼承中的虛繼承
著名的菱形繼承
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: int a_;};class B : public A{public: int b_;};class C : public A{public: int c_;};class D : public B, public C{ // a_ b_ c_，并且a_是兩個 // 我們稱這種繼承方式為菱形繼承};int main(){ D d; d.a_; return 0;}此時在編譯的時候就會出錯，如下所示： 
但是，我們也是可以訪問的
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: int a_;};class B : public A{public: int b_;};class C : public A{public: int c_;};class D : public B, public C{ // a_ b_ c_，并且a_是兩個 // 我們稱這種繼承方式為菱形繼承};int main(){ D d; d.B::a_; d.C::a_; return 0;}指明要訪問哪個基類中的變量，就不會出現編譯錯誤了。 這樣雖然解決了編譯錯誤的問題，但是我們不需要這樣的情況，我們只需要一份變量就可以了，那么這樣該怎么解決呢？我們可以通過虛繼承來解決這個問題?。?！
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class A{public: int a_;};class B : virtual public A{public: int b_;};class C : virtual public A{public: int c_;};class D : virtual public B, virtual public C{ // a_ b_ c_，并且a_是兩個 // 我們稱這種繼承方式為菱形繼承};int main(){ D d; d.a_; return 0;}此時編譯也就可以通過了。
繼承中的純虛函數
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class Animal{public: virtual void Cry() = 0; // 純虛函數，無需實現，需要子類來實現};class Dog : public Animal{public:};int main(){ Dog dog; // 此時編譯不能通過，因為沒有實現基類中的純虛函數 return 0;}#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>class Animal{public: virtual void Cry() = 0; // 純虛函數，無需實現，需要子類來實現};class Dog : public Animal{public: void Cry() { }};int main(){ Dog dog; // 當實現了基類中的純虛函數后，就能實例化對象了 return 0;}#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>// 純虛函數 不能實例化class Animal{public: virtual void Cry() = 0; // 純虛函數，無需實現，需要子類來實現(強制性的進行實現)};class Dog : public Animal{public: void Cry() { }};class A : public Dog{};int main(){ Dog dog; // 當實現了基類中的純虛函數后，就能實例化對象了 // 只要有純虛函數的類，我們稱之為抽象類，抽象類是無法實例化的 A a; // 此時A類就可以實例化，因為Dog類中已經實現了純虛函數 return 0;}#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <iostream>#include <cstring>// 純虛函數 不能實例化 是其它類的基類 經常用來作為接口使用 接口是用來進行解耦的// 接口// 沒有任何的數據成員，只是把函數名列出來class Animal{public: virtual void Cry() = 0; // 純虛函數，無需實現，需要子類來實現(強制性的進行實現) virtual void Jump() = 0; // 跳的接口};class Dog : public Animal{public: void Cry() { }};class A : public Dog{};int main(){ Dog *dog = new A(); // 用來指向子類 dog->Cry(); return 0;}
