C++继承

继承#

通过继承机制可以实现对代码的拓展以及重用，而不用通过复制粘贴的方式来实现重用

继承语法：Class B : public A{ ... }; public是公用继承用的最多，B是子类(派生类)，A是父类(基类)

子类可以访问从父类被public修饰的成员变量和函数，以及一些新增加的函数和变量，子类不能直接访问父类的private修饰的成员。

虚函数：在类中声明成员函数为虚函数，是为了便于子类对父类函数的override(重写)

虚函数工作原理：通常编译器处理虚函数：给每个对象添加一个隐藏成员(vptr)，隐藏成员(vptr)是一个指向函数地址数组的指针，这种数组成为虚函数表(virtual function table, vtbl)。虚函数表中存放的是为类对象进行声明的虚函数的地址。用《C++ Primer Plus》书中的例子来说明虚函数工作原理：

Physicist adam("Adam Crusher", "nuclear structre");
Scientist * psc = &adam;	//这里发生的是upcasting向上造型
psc->show_all();

psc->show_all()执行过程：

1. 通过psc->vptr找到Physicist对象vptr中的值2096
2. 通过地址2096找到对应的虚函数表
3. 在表中寻找Physicist::show_all地址6820
4. 跳转到地址6820去执行相应的函数

多态(Polymorphic)：方法的行为取决于调用该方法的对象，同一个方法的行为随上下文而异。

实现多态的两种机制：

• 父类函数添加virtual关键字
• 子类中重写父类被virtual修饰的函数

纯虚函数(pure virtual functions)：父类只有虚函数的声明，父类不能实例化，此时父类像是一个接口(interface)，强制子类实现虚函数

举个例子：

声明一个抽象类Creature，让Animal类继承并实现其中的纯虚函数，Dog类再继承Animal类并重写play()，将Dog类对象、Animal类对象作为参数传递给void showPlay(Creature& c)，会根据参数的类型选择其对应的函数。继承关系图：

#include <iostream>
using namespace std;

/******抽象类*******/
class Creature
{
public:
    virtual void sleep() = 0;   //pure virtual function
    virtual void eat() = 0;     //pure virtual function
    virtual void play() = 0;
};

/****************/

class Animal : public Creature
{
public:
    void sleep() { cout << "Animal is sleeping...\n"; }  
    void eat()  { cout << "Animal is eatting...\n"; }     
    virtual void play() { cout << "Animal is playing...\n"; }
};

class Dog : public Animal
{
private:
    double weight;
public:
    virtual void play() { cout << "Dog is playing...\n"; }	//重写父类的play()，C++11增加override关键字，增加可读性
    //也可以这么写：
    //virtual void play() override { cout << "Dog is playing...\n"; }
};

void showPlay(Creature& c)
{
    c.play();
}

int main()
{
    //Creature c; //报错，抽象类不能实例化
    Animal a;
    Dog d;
    showPlay(a);    //call Animal::play()
    showPlay(d);	//call Dog::play()

    return 0;
}