C++继承

1. C++继承原理

​ C++的继承可以理解为在创建子类成员变量之前先创建父类的成员变量，实际上，C语言就是这么模仿出继承功能的。

在内存中，父类的成员变量和子类的成员变量如图所示：

(1) C++子类对象的构造过程。先调用父类的构造函数，再调用子类的构造函数，也就是说先初始化父类的成员，再初始化子类的成员。

(2) 若父类没有默认的构造函数，子类的构造函数又未调用父类的构造函数，则无法编译。

(3) C++子类对象的析构过程。如果父类的析构函数不为虚函数，则只调用父类的析构函数，而不调用子类的析构函数，此时会产生内存泄露。如果父类的析构函数为虚函数，会先调用子类的析构函数，再调用父类的析构函数。且c++默认的析构函数不是虚函数。

2. 虚函数介绍

(1)父类指针可以指向子类对象，这个是自然而然的，因为子类对象的内存前面就是父类成员，类型完全匹配。

(2) 当父类指针指向子类对象，且子类重写父类某一函数时。父类指针调用该函数，就会产生以下的可能

① *该函数为虚函数：父类指针调用的是子类的成员函数。*

② *该函数不是虚函数：父类指针调用的是父类的成员函数。*

例子：

• 当只有子类的方法有virtual关键字，而父类方法没有时。调用的仍然是父类的成员方法。
• 当子类的方法没有有virtual关键字，而只有父类方法有时。调用的是子类的成员方法。因为当父子类成员函数的形式相同时，父类成员方法有virtual关键字，会自动给子类方法也加上。

3.虚函数的注意事项：

(1) 子父类的虚函数必须完全相同，为了防止开发人员一不小心将函数写错，于是C++11添加了override关键字。

(2)父类的析构函数必须为虚函数：这一点很重要，当父类对象指向子类对象时，容易使独属于子类的内存泄露。会造成内存泄露的严重问题。

例子：

4.虚函数实现多态的原理

(1) 动态绑定和静态绑定：

① 静态绑定：程序在编译时就已经确定了函数的地址，比如非虚函数就是静态绑定。

② 动态绑定：程序在编译时确定的是程序寻找函数地址的方法，只有在程序运行时才可以真正确定程序的地址，比如虚函数就是动态绑定。

(2) 虚函数是如何实现动态绑定的呢？

① 每个有虚函数的类都会有一个虚函数表，对象其实就是指向虚函数表的指针，编译时编译器只告诉了程序会在运行时查找虚函数表的对应函数。每个类都会有自己的虚函数表，所以当父类指针指向子类对象，引用的便是子类虚函数表，自然调用的就是子类的函数。

5.纯虚函数

纯虚函数介绍：

​ 当一个基类无实际意义，其中的函数作用都是被覆写时，那么纯虚函数的语法就能够在此起到作用。

​ 只要将一个虚函数写为纯虚函数，那么该类将被认为无实际意义的类，无法产生对象。纯虚函数也不用去写实际部分，写了编译器也会自动忽略。

​ 需要注意的是，构造函数和析构函数不能省。

例子：