第3章 继承与多态
面向对象的三大特征：封装，继承，多态。
3.1 继承
3.1.1 继承的概念
注意：
1. 基类的构造函数、拷贝构造函数和析构函数不可以被继承。
2. 派生类继承了基类的全部数据成员和除了构造、析构函数之外的所有成员函数。派生类对于基类成员的继承是没有选择的，不能选择接收或舍弃基类中的某些成员。
3. 派生类中除了与基类同名的成员外还可以添加新成员，用于实现新功能，保证派生类的功能在基类的基础上的发展。
4. 多个派生类可以继承自一个基类。
5. C++中可以通过派生形成类的层次结构，即一个基类可以是另一个更高层次类的派生类，而另一个派生类也可以继续产生派生类。
3.1.2 继承权限
总结出不同情况下的访问权限：
注意虽然继承的方法分为公有继承、私有继承、保护继承，默认为private（这一点也是class和struct的区别，struct默认是public继承），但不管哪种继承，派生类仅可以访问基类中所有的非私有成员，但我们可以通过基类的公有和保护成员访问它的私有成员，这是封装的重要概念，同时达到了数据抽象的效果。
（1）公有继承：基类的公有也是派生类的公有，基类的保护也是派生类的保护，基类的私有不能继承；
（2）私有继承：基类的公有和保护成为派生类的私有成员；
（3）保护继承：基类的公有和保护成为派生类的保护成员；
3.1.3 派生类操作基类对象的四种方法
1.派生类对象可以向基类对象赋值。（单项的，不可逆）
2.派生类对象可以替代基类对象向基类对象的引用进行赋值或初始化。
ClassA obj_a; ClassB obj_b; ClassA &refa = obj_a;//可以将这一行改为 ClassA &refa = obj_b; 3.如果函数的参数是基类对象或基类对象的引用，函数调用时的实参可以是派生类对象。
void func(ClassA &ref) { cout<<ref.num<<endl; }在调用func()函数时可以用派生类ClassB的对象obj_b作实参：
func(obj_b);4.派生类对象的地址可以赋值给基类指针变量。
3.2 派生类
3.2.1 构造函数
派生类中定义带参数构造函数的形式如下所示：
派生类名::派生类构造函数名（参数列表）:基类构造函数名（基类构造函数参数表）
{ 派生类新增成员的初始化语句 }3.2.2 析构函数
若派生类中没有显式的定义析构函数，编译系统会提供一个默认的析构函数。显式定义中，对象生命周期结束时会先调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数。
3.2.3 隐藏基类函数
派生类中重新定义基类同名函数的方法，称为对基类函数的覆盖或改写，覆盖后基类同名函数在派生类中被隐藏。定义派生类对象调用该函数时，调用的是自身的函数，基类同名函数不被调用。
3.3 多重继承
3.3.1 声明多重继承的方式
class 派生类名:继承方式 基类1名称，继承方式 基类2名称，... { public: 新增加的公有成员 protected： 新增加的保护成员 private： 新增加的私有成员 }3.3.2 多重继承派生类的构造函数
定义：
派生类名::派生类构造函数名（参数总表）:基类1构造函数名（参数表1）,基类2构造函数名（参数表2）,... { 派生类构造函数体 }假如派生类是多重继承，并且新增数据成员有一个或多个对象成员，那么派生类需要初始化的数据有三部分：继承的数据成员、新增类的数据成员、新增普通成员。
这种复杂派生类定义：
派生类名::派生类构造函数名（参数总表）:基类1构造函数名（参数表1）,基类2构造函数名（参数表2）,...子对象名1（参数表n）,子对象名2（参数表n+1） { 派生类构造函数体 }派生类构造函数调用顺序：
首先，调用基类构造函数。
其次，调用对象成员的构造函数。
最后，调用派生类的构造函数。
3.3.3 多重继承引起的二义性
- 调用不同基类中的同名成员时产生的二义性
消除方法：
（1）使用作用域限定符
（2）派生类中定义与基类同名函数，将基类函数隐藏 - 派生类中访问公有成员时产生二义性
3.3.4 虚基类
在多重继承中，若一个类声明为虚基类，则能保证一个派生类间接地多次继承该类时，派生类中只继承该基类的一份成员，避免了派生类中访问公共基类公有属性多份拷贝的二义性，其效果等同于将基类函数隐藏的方法（上文3.3.3和3.2.3）。
定义：
class 派生类名:virtual 继承方式 基类名 { 派生类成员 };3.4 多态
3.4.1 多态性概念
3.4.2 虚函数
虚函数是运行时多态，若某个基类函数声明为虚函数，则其公有派生类将定义与其基类虚函数原型相同的函数，这时，当使用基类指针或基类引用操作派生类对象时，系统会自动用派生类中的同名函数代替基类虚函数。
声明形式：
class 类名 { virtual 函数返回值类型 函数名（参数表） }- 一般虚函数成员
带有虚函数时，C++编译器的操作步骤：
（1）为各个类建立虚函数列表，若无虚函数则不操作。
（2）暂不连接虚函数，只是将各个虚函数地址放入虚函数表。
（3）连接各静态函数。 - 虚析构函数
3.4.3 纯虚函数
在定义一个表示抽象概念的类时，有时无法或者不需要给出某些成员函数的具体实现，函数的实现在派生类中完成，基类中这样的函数声明为纯虚函数。
与虚函数相比，纯虚函数没有函数体，其作用是在基类中为派生类保留一个接口，方便派生类根据需要对它实现，实现多态。
声明形式：
virtual 函数返回值类型 函数名（参数表）= 0 ； 3.5 抽象类与内部类
3.5.1 抽象类
如果一个类中至少包含一个纯虚函数，则该类成为抽象类，因此抽象类是基于纯虚函数的。
定义形式：
class 类名 { public: virtual 函数返回值类型 函数名（参数表）= 0; 其他函数声明 }3.5.2 内部类
class 外部类名 { 外部类成员； 访问限定符： class 内部类名 { 内部类成员 }; };