大家好，我是蘇貝，本篇博客帶大家了解C++的繼承（下），如果你覺得我寫的還不錯的話，可以給我一個贊👍嗎，感謝??

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5.繼承與友元

友元關系不能繼承，也就是說基類友元不能訪問子類私有和保護成員，就像父母的朋友不是你的朋友一樣

6.繼承與靜態成員

基類定義了static靜態成員，則整個繼承體系里面只有一個這樣的成員。父類靜態成員屬于當前類，也屬于當前類的所有派生類，因此無論派生出多少個子類，都只有一個static成員實例

如果我們想知道A及其派生類實例化了多少對象，就可以定義一個static變量

7.復雜的菱形繼承及菱形虛擬繼承

單繼承：一個子類只有一個直接父類時稱這個繼承關系為單繼承

多繼承：一個子類有兩個或以上直接父類時稱這個繼承關系為多繼承

多繼承的定義如上圖的Assistant，只需要在原本繼承的基礎上加逗號和其它基類即可

菱形繼承：菱形繼承是多繼承的一種特殊情況。比如助教，對老師來說，他是個學生；對學生來說，他是個老師。因此他有學生和老師兩個身份，就繼承了學生類和老師類

菱形繼承的問題：從下面的對象成員模型構造，可以看出菱形繼承有數據冗余和二義性（后面介紹）的問題。

數據冗余：在Assistant的對象中Person成員會有兩份。
二義性：Student和Teacher類都有_name，無法明確知道訪問的是哪一個

虛擬繼承可以解決菱形繼承的二義性和數據冗余的問題。如上面的繼承關系，在Student和 Teacher的繼承Person時使用虛擬繼承（在繼承公共的基類時用虛擬繼承），即只保存1份Person的成員，就不會造成數據冗余，二義性也就解決了。需要注意的是，虛擬繼承不要在其他地方去使用。

在上面這種菱形繼承中，虛擬繼承用在菱形的腰部B和C，那下圖的用在哪呢？也是B和C，virtual放在有公共基類(A)的類中

虛擬繼承解決數據冗余和二義性的原理：
為了研究虛擬繼承原理，我們給出了一個簡化的菱形繼承繼承體系，再借助內存窗口觀察對象成員的模型。

下面是不加虛擬繼承的菱形繼承

我們可以從內存窗口看出，D里面包含2份A的成員，會導致數據冗余和二義性。因為類D先繼承B，再繼承C，因此D類的對象d中，先出現類B的成員，再是類C的成員，最后是類D的成員。
同理，如果類D先繼承C，再繼承B，那么D類的對象d中，先出現類C的成員，再是類B的成員，最后是類D的成員。

下面我們加上虛擬繼承

我們可以從內存窗口看出，D里面只包含1份A的成員，不會導致數據冗余和二義性。而且這時的B和C類的成員中都不包含本來有的A類成員，并且都存儲了一個地址（0x00677bdc和0x00677be4，機器是小端存儲），我們來看看這2個地址指向的內容

原來地址指向的空間（叫虛基表）里存放的是與A的成員的偏移量（還有其它的內容，這里不做介紹）

為什么要存偏移量？在切片的時候有用。將d賦值給類B的對象bb，就要把D類中B類那部分切來賦值過去，可是這里的B類的成員不包括A類的成員，因此B類保存的地址就能找到與A類的成員的偏移量，就能找到A類的成員，才能最終將B類的成員賦值給bb

多繼承本身沒有問題，但有多繼承就可能導致菱形繼承

總結：實踐中可以設計多繼承，但切記不要設計菱形繼承，因為太復雜，容易出現各種問題

問：下面哪個選項是正確的？

A：p1 == p2 == p3
B：p1 < p2 < p3
C：p1 == p3 != p2
D：p1 != p2 != p3

答案：C

問：下面哪個選項是正確的？

A：p1 == p2 == p3
B：p1 < p2 < p3
C：p2 == p3 != p1
D：p1 != p2 != p3

答案：C

問：下面程序的結果是什么？

類D的對象定義時先走初始化列表，再走函數體，所以”class D”一定在最后。先聲明的先走初始化列表，D類中先聲明的是B類，B繼承A，所以A比B更先聲明，再聲明C，最后D。因此A->B->C->D

8.繼承的總結和反思

1、 很多人說C++語法復雜，其實多繼承就是一個體現。有了多繼承，就存在菱形繼承，有了菱形繼承就有菱形虛擬繼承，底層實現就很復雜。所以一般不建議設計出多繼承，一定不要設計出菱形繼承。否則在復雜度及性能上都有問題。
2、 多繼承可以認為是C++的缺陷之一，很多后來的語言都沒有多繼承，如Java。
3、 繼承和組合
組合是什么？將一個類（如A）作為成員變量放在另一個類中（如B）

public繼承是一種is-a的關系。也就是說每個派生類對象都是一個基類對象。組合是一種has-a的關系。假設B組合了A，每個B對象中都有一個A對象。

適合is-a的關系，如人和學生，就用is-a。適合has-a的關系，如汽車和輪胎，就用has-a。is-a和has-a都可以，如鏈表和棧，就用has-a。即優先使用對象組合，而非類繼承

繼承允許你根據基類的實現來定義派生類的實現。這種通過生成派生類的復用通常被稱為白箱復用(white-box reuse)。術語“白箱”是相對可視性而言：在繼承方式中，基類的內部細節對子類可見 。繼承一定程度破壞了基類的封裝，基類的改變，對派生類有很大的影響。派生類和基類間的依賴關系很強，耦合度高。

對象組合是類繼承之外的另一種復用選擇。新的更復雜的功能可以通過組裝或組合對象來獲得。對象組合要求被組合的對象具有良好定義的接口。這種復用風格被稱為黑箱復用(black-box reuse)，因為對象的內部細節是不可見的。對象只以“黑箱”的形式出現。組合類之間沒有很強的依賴關系，耦合度低。優先使用對象組合有助于你保持每個類被封裝。

實際盡量多去用組合。組合的耦合度低，代碼維護性好。不過繼承也有用武之地的，有些關系就適合繼承那就用繼承，另外要實現多態，也必須要繼承。類之間的關系可以用繼承，可以用組合，就用組合。

9.筆試面試題

1、 什么是菱形繼承？菱形繼承的問題是什么？
2、 什么是菱形虛擬繼承？如何解決數據冗余和二義性的
3、 繼承和組合的區別？什么時候用繼承？什么時候用組合？

復用的常見體現：
1、 函數邏輯的復用
2、 模板
3、 繼承
4、 組合

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好了，那么本篇博客就到此結束了，如果你覺得本篇博客對你有些幫助，可以給個大大的贊👍嗎，感謝看到這里，我們下篇博客見??