本文實例講解了C++中基類和派生類之間的轉換。對于深入理解C++面向對象程序設計有一定的幫助作用。此處需要注意:本文實例講解內容的前提是派生類繼承基類的方式是公有繼承,關鍵字public。具體分析如下:
以下程序為講解示例:
#include<iostream>using namespace std;class A{public: A(int m1, int n1):m(m1), n(n1){} void display();private: int m; int n;};void A::display(){ cout << "m = " << m << endl; cout << "n = " << n << endl;}class B :public A{public: B(int m1, int n1, int p1) :A(m1, n1), p(p1){} void display();private: int p;};void B::display(){ A::display(); cout << "p = " << p << endl;}void print1(A& a){ a.display();}void print2(B& b){ b.display();}void print3(A a){ a.display();}void print4(B b){ b.display();}int main(){ A a(3, 4);// a.display(); B b(10, 20, 30);// b.display(); A * pa; B * pb; pa = &a;// pa->display(); pb = &b;// pb->display();// pa = &b;// pa->display();// pb = &a; //錯誤。派生類指針不能指向基類對象。// print1(b);// print2(a); //錯誤。不能用基類對象給派生類引用賦值。// print3(b);// print4(a); //錯誤。不能用基類對象給派生類對象賦值。// pb = pa; //不能用基類指針給派生類指針賦值。 pb = (B*)pa; //可以強制轉換,但是非常不安全。 pb->display(); //出現安全問題,p無法訪問,因為a中沒有p成員 system("pause"); return 0;}
切記:派生類對象是基類對象,派生類中包含有基類的成員?;悓ο蟛皇桥缮悓ο?,它不能包含派生類型的成員。
一、派生類到基類的轉化
1.派生類對象地址賦值給基類指針
main函數中執行以下代碼
A a(3, 4);// a.display(); B b(10, 20, 30);// b.display(); A * pa;// B * pb;// pa = &a;// pa->display();// pb = &b;// pb->display(); pa = &b; pa->display(); //會輸出 10 20
pa為基類指針,指向派生類對象是合法的,因為派生類對象也是基類對象。語句會輸出派生類對象中基類部分。
注意:這里并不會調用派生類的display函數,調用的是基類的display函數,因為指針pa是基類指針,編譯器在編譯階段只知道pa的類型。如果要實現調用派生類的display函數,需要用到虛函數實現多態性。之后的文章會講到。
進一步解釋一下編譯時和運行時的區別。
編譯時編譯器能知道pa的類型為A *,但是不知道它指向了哪個對象,假如有以下語句
A a(3, 4);B b(10, 20, 30);A* pa;int number;cin >> number;if (number >= 0) pa = &a;else pa = &b;
pa指向的對象類型依賴于輸入,運行時才輸入,所以編譯器是沒有辦法知道pa指向哪個類型的。
2.派生類對象賦值給基類引用
引用跟指針基本沒有區別,引用本質上是指針,是個指針常量,具體可以參照我的另一篇C++中的引用和指針的聯系和區別
main函數中執行以下代碼
A a(3, 4);B b(10, 20, 30);print1(b); //會輸出 10 20
形參為基類引用,實參為派生類對象,派生類對象也是基類對象,可以賦值給基類引用。輸出派生類中基類部分。
注意:此時對象本身并未復制,b仍然是派生類對象,前面說過了引用就是一個指針。
3.派生類對象賦值給基類對象。
A a(3, 4);B b(10, 20, 30);print3(b);
派生類對象基類部分被復制給形參。
注意:實際上沒有從派生類對象到基類對象的直接轉換。對基類對象的賦值或初始化,實際上在調用函數,初始化時調用構造函數,賦值時調用賦值操作符。
二、基類到派生類的轉化
切記:這種轉換有可能引發嚴重的安全問題,編寫代碼時不要使用。沒有基類到派生類的自動轉換,原因在于基類對象只能是基類對象,不能包含派生類型的成員。
如果允許用基類對象給派生類對象賦值,那么就可以試圖使用該派生類對象訪問不存在的成員。
A a(3, 4);B b(10, 20, 30);A * pa;B * pb;// print2(a); //錯誤。不能用基類對象給派生類引用賦值。// print4(a); //錯誤。不能用基類對象給派生類對象賦值。// pb = &a; //錯誤。派生類指針不能指向基類對象。pa = &a;pb = &b;//pb = pa; //錯誤。不能用基類指針給派生類指針賦值。pb = (B*)pa; //可以強制轉換,但是非常不安全。pb->display(); //出現安全問題,p無法訪問,因為a中沒有p成員
注意到我們使用強制轉換時,當派生類添加了基類中不存在的成員時,會出現安全問題。
pb->display();會調用派生類的display函數,但是它指向的內存是基類對象a的內存,p不存在。會出現嚴重后果。
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