C++類的繼承和派生及指針安全引用

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一、繼承和paisheng

1、繼承和派生的基礎概念

繼承指從現有類獲得其特性，派生指從已有類產生新的類。原有的類稱為基類或父類，新生的類稱為子類或派生類。當子類隻有一個父類時稱為單繼承，當子類含有多個父類時稱為多繼承。如果基類A直接參與瞭派生類B的派生過程，那麼A類稱為直接基類；基類的基類稱為間接基類。

2、如何定義子類

定義子類時，需要指明其父類，及對父類的繼承方式（public、private、protect）：

class 子類名: 繼承方式 父類1, 繼承方式 父類2{}
子類不僅繼承父類的全部成員，還要定義新的數據成員和函數成員，新增的成員稱為子類成員（或稱為派生類成員）。

3、吸收和改造父類成員、添加新成員

在子類繼承父類的過程中，有下面個要點：

  • 子類繼承父類除去構造函數和析構函數外所有的成員；
  • 子類改造從父類繼承來的成員，包括訪問控制、覆蓋和隱藏；
  • 添加父類沒有的新成員；

下面定義的Animal類，作為Duck類的父類，具體定義如下：

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:
    /// 子類需要完成父類的初始化任務
    /// Duck類會調用Animal類的初始化函數
    Duck(int age_) :Animal(age_) { printf("init Duck! \n"); };
    void eat() { printf("Duck eating! \n"); }
};

上述代碼中，對應三個過程如下：

（1）吸收：Duck類繼承瞭Animal類除去構造和析構函數外的所有成員，所以Duck類對象可以使用Animal類的run()函數：

duck.run();

（2）改造：Duck類定義瞭和父類同名同返回類型同參數的eat()函數，屬於函數的覆蓋（如果返回類型和參數表不同屬於重載），直接使用函數名訪問的是Duck類的eat()函數，稱為同名隱藏：

duck.eat();

（3）添加：添加普通函數成員和數據成員的語法與一般類添加成員時相同，難點在於構造函數和析構函數，因為子類涉及到父類的構造函數和析構函數。

二、指針引用

1、指針和引用的異同

C++中，指針和引用並存，二者似乎有很多相同點，但是又不完全相同。有些情況下指針能做到的，引用也能做到，那麼什麼場合下適合使用指針，又是什麼場合下適合使用引用呢？下面不是根據二者在性質上的差異進行分類，而是直接從使用的角度進行歸類。

首先分析二者的相同點：指針和引用在作為函數參數傳遞時，都不是傳遞的值，可以認為二者傳遞的都是地址，也就是說二者都能有效減少輸出傳遞過程的內存開銷。

其次是二者的不同點：引用必須在聲明的同時進行初始化，指向一個存在的對象。而指針並不要求必須進行初始化，同時指針還可以被定義為空指針，即不指向任何對象。另一點的顯著不同是，引用一旦指向某個對象就不能再去指向別的對象，而指針可以更換其指向的對象。

根據上述的相同點和不同點可以看出，引用更像是一個常量指針。因此，引用能實現的功能指針都能實現。C++並不是為瞭兼容C才使用引用這個概念，那麼引用必然有它的優越之處。按照鄭莉老師書中所介紹的，“函數參數雙向傳遞和避免使用指針的算術運算”運算時，引用具有安全處理數據的效果，此時使用指針會增加代碼的復雜度。（個人認為：引用的作用依舊不是明顯，反而會造成不同程序員的代碼可讀性差，可能是自己還沒有真正掌握引用的強大之處）。

指針和引用還有很多需要進行討論的地方，根據二者的語法與定義都可以很自然的推理出來，比如new申請的內存首地址隻能賦值給指針，等等。

2、指針的安全隱患

指針雖然強大，但是這種針對地址的操作對程序員的水平要求也比較高，因而存在著很多的安全隱患。比如，使用指針處理數組時和可能出現越界問題，如果沒有下標檢查就會造成難以預料的影響。

當然，指針的安全隱患問題還有很多，但是自己目前僅僅理解瞭一點，等以後理解的更加深入再進行記錄。

到此這篇關於C++類的繼承和派生及指針安全引用的文章就介紹到這瞭,更多相關C++類繼承和指針引用內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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