继承的目的
在C++中，我们常要对某个函数进行多次复用，例如: 信息管理系统中，对于教师、学生、教务人员等"类"而言，有部分信息是通用的:姓名，性别，年龄，联系方式等。如果为每一种角色都编写一个"类"，会有不少重复的代码，造成效率上的浪费。
C++ 的“继承”机制就能避免上述浪费，减少代码复用
继承的概念
如果类B是继承于类A的，我们就把类A叫做“基类”（也叫父类），而把类B叫做“派生类”（也叫“子类”）。一个子类继承了它的父类所有可访问的数据成员和函数，这样，我们在编程时，不需要“白手起家”了，即不需要重头开始定义一个已经定义了的类的子类，大大节省了开发时间。
继承的特点有如下4条：
- 子类拥有父类所有课访问的数据和方法（除了构造函数和析构函数）；
- 子类可以拥有父类没有的属性和方法；
- 子类是本质上也是一种特殊的父类；
- 子类对象可以当做父类对象使用；
其实关于继承的理解，只需要把握一点：子类是父类的特例，父类有的特性，子类都应该有。
三种继承方式
- 公有继承（public）：子类继承了父类的公有成员和保护成员，并作为公有成员。而父类的私有成员仍然是私有的，不能被子类访问。
- 私有继承（private）：子类继承了父类的公有成员和保护成员，并作为私有成员。而父类的私有成员仍然是私有的，不能被子类访问。
- 保护继承（protected）：子类继承了父类的公有成员和保护成员，并作为保护成员。而父类的私有成员仍然是私有的，不能被子类访问。
代码：（main.cpp）
#include<istream>
using namespace std;
class A {
public:
int _a;
protected:
int _b;
private:
int _c;
};
class Pub_B :public A {
public:
void Test() {
_a = 10;
_b = 10;
//_c = 10;不可访问
}
int pub_pub_b1;
protected:
int pub_pro_b2;
private:
int pub_pri_b3;
};
class Pro_B :protected A {
public:
void Test() {
_a = 10;
_b = 10;
//_c = 10;不可访问
}
int pro_pub_b1;
protected:
int pro_pro_b2;
private:
int pro_pri_b3;
};
class Pri_B :private A {
public:
void Test() {
_a = 10;
_b = 10;
//_c = 10;不可访问
}
int pri_pub_b1;
protected:
int pri_pro_b2;
private:
int pri_pri_b3;
};
class newPri_B :private A {
public:
void Test() {
_a = 10;
_b = 10;
//_c = 10;不可访问
}
int pri_pub_b1;
using A::_a;
protected:
int pri_pro_b2;
private:
int pri_pri_b3;
};
void test()
{
A a;
a._a;
//a._b;
//a._c;
Pub_B s1;
s1.pub_pub_b1;
s1._a;
//s1._b;
//si._c;
//s1.pub_pro_b2;不可访问
//s1.pub_pri_b3;不可访问
Pro_B s2;
s2.pro_pub_b1;
//s2._a;s2._b;s2._c;
//s2.pro_pro_b2;不可访问
//s2.pro_pri_b3;不可访问
Pri_B s3;
s3.pri_pub_b1;
//s3._a;s3._b;s3._c;
//s3.pri_pro_b2;不可访问
//s3.pri_pri_b3;不可访问
newPri_B s4;
s4.pri_pub_b1;
//s4.pri_pro_b2;
s4._a;
//s4._b;
}
总结
三种继承方式的访问权限如下：
| 类成员/继承方式 |
public继承 | protectd继承 | private继承 |
|---|---|---|---|
| 基类的public成员 | 派生类的public成员 | 派生类的protectd成员 | 派生类的private成员 |
| 基类的protectd成员 | 派生类的protectd成员 | 派生类的protectd成员 | 派生类的private成员 |
| 基类的private成员 | 不可见，只能通过基类接口访问 | 不可见，只能通过基类接口访问 | 不可见，只能通过基类接口访问 |
- B以private方式继承A，用{using A::_a; }把A中的部分public成员提升为public
- 如果想让这些继承而来的数据成员作为public或者protected成员，可以用using重新声明。using声明语句中名字的访问权限由该using声明语句之前的访问说明符决定。
- 基类中的访问权限不能大于继承方式的权限；
- 不论以任何方式继承，子类私有的数据永远是不能访问的(但是还是会继承到子类对象的内存中来)。
引入友元函数的原因
类具有封装、继承、多态、信息隐藏的特性，只有类的成员函数才可以访问类的私有成员，非成员函数只能访问类的公有成员。为了使类的非成员函数访问类的成员，唯一的做法就是将成员定义为public，但这样做会破坏信息隐藏的特性。基于以上原因，引入友元函数解决。
友元类继承代码（main.cpp）
#include<istream>
using namespace std;
class A {
private:
int _a;
friend class C;
};
class B: public A {
private:
int b;
};
class C {
public:
void Test() {
B b1;
b1._a;
//b1._b;
}
};
class D :public C {
public:
void Test() {
A a1;
//a1._a;
B b2;
//b2._a;
//b2._b;
}
};
总结
- 设计类A含有私有变量a，在类A中友元给类C；设计类B继承A，添加私有变量b；在类C中测试访问类B的成员变量a, b;此时类C中访问不到类B的私有成员量b，但是访问得到成员量a。
- 设计类D继承C，在D的成员函数中测试访问类A的成员变量a，类B的成员变量a, b。对于类D来说，A的成员变量a，类B的成员变量a, b均不可见。
- 当类Y被说明为类X的友元时，类Y的所有成员函数都成为类X的友元函数，这就意味着作为友元类Y中的所有成员函数都可以访问类X中的所有成员（包括私有成员）。
- 友元关系是单向的，不具有交换性。友元关系也不具有传递性。友元关系不能被继承，基类的友元类未必是子类的友元，某类型的友元的子类未必是该类型的友元。