C++类的继承和派生及指针安全引用

2024-09-29 19:55:19

一、继承和paisheng

1、继承和派生的基础概念

继承指从现有类获得其特性，派生指从已有类产生新的类。原有的类称为基类或父类，新生的类称为子类或派生类。当子类只有一个父类时称为单继承，当子类含有多个父类时称为多继承。如果基类A直接参与了派生类B的派生过程，那么A类称为直接基类；基类的基类称为间接基类。

2、如何定义子类

定义子类时，需要指明其父类，及对父类的继承方式（public、private、protect）：

class 子类名: 继承方式父类1, 继承方式父类2{}
子类不仅继承父类的全部成员，还要定义新的数据成员和函数成员，新增的成员称为子类成员（或称为派生类成员）。

3、吸收和改造父类成员、添加新成员

在子类继承父类的过程中，有下面个要点：

子类继承父类除去构造函数和析构函数外所有的成员；
子类改造从父类继承来的成员，包括访问控制、覆盖和隐藏；
添加父类没有的新成员；

下面定义的Animal类，作为Duck类的父类，具体定义如下：

class Animal {
public:
    Animal(int age_) { age = age_; printf("Init Animal \n"); }
    void eat() { printf("Animal eating! \n"); }
    void run() { printf("Duck Running! \n"); }
private:
    int age=0;
};

class Duck:public Animal {
public:
    /// 子类需要完成父类的初始化任务
    /// Duck类会调用Animal类的初始化函数
    Duck(int age_) :Animal(age_) { printf("init Duck! \n"); };
    void eat() { printf("Duck eating! \n"); }
};

上述代码中，对应三个过程如下：

（1）吸收：Duck类继承了Animal类除去构造和析构函数外的所有成员，所以Duck类对象可以使用Animal类的run()函数：

duck.run();

（2）改造：Duck类定义了和父类同名同返回类型同参数的eat()函数，属于函数的覆盖（如果返回类型和参数表不同属于重载），直接使用函数名访问的是Duck类的eat()函数，称为同名隐藏：

duck.eat();

（3）添加：添加普通函数成员和数据成员的语法与一般类添加成员时相同，难点在于构造函数和析构函数，因为子类涉及到父类的构造函数和析构函数。

二、指针引用

1、指针和引用的异同

C++中，指针和引用并存，二者似乎有很多相同点，但是又不完全相同。有些情况下指针能做到的，引用也能做到，那么什么场合下适合使用指针，又是什么场合下适合使用引用呢？下面不是根据二者在性质上的差异进行分类，而是直接从使用的角度进行归类。

首先分析二者的相同点：指针和引用在作为函数参数传递时，都不是传递的值，可以认为二者传递的都是地址，也就是说二者都能有效减少输出传递过程的内存开销。

其次是二者的不同点：引用必须在声明的同时进行初始化，指向一个存在的对象。而指针并不要求必须进行初始化，同时指针还可以被定义为空指针，即不指向任何对象。另一点的显著不同是，引用一旦指向某个对象就不能再去指向别的对象，而指针可以更换其指向的对象。

根据上述的相同点和不同点可以看出，引用更像是一个常量指针。因此，引用能实现的功能指针都能实现。C++并不是为了兼容C才使用引用这个概念，那么引用必然有它的优越之处。按照郑莉老师书中所介绍的，“函数参数双向传递和避免使用指针的算术运算”运算时，引用具有安全处理数据的效果，此时使用指针会增加代码的复杂度。（个人认为：引用的作用依旧不是明显，反而会造成不同程序员的代码可读性差，可能是自己还没有真正掌握引用的强大之处）。

指针和引用还有很多需要进行讨论的地方，根据二者的语法与定义都可以很自然的推理出来，比如new申请的内存首地址只能赋值给指针，等等。

2、指针的安全隐患

指针虽然强大，但是这种针对地址的操作对程序员的水平要求也比较高，因而存在着很多的安全隐患。比如，使用指针处理数组时和可能出现越界问题，如果没有下标检查就会造成难以预料的影响。

当然，指针的安全隐患问题还有很多，但是自己目前仅仅理解了一点，等以后理解的更加深入再进行记录。

到此这篇关于C++类的继承和派生及指针安全引用的文章就介绍到这了,更多相关C++类继承和指针引用内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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