C/C++拾遗（十六）：面向对象编程

     面向对象编程（OPP:Object-oriented programming）基于三个基本的概念：数据抽象、继承和动态绑定。之前在学习“基于对象的编程”时已经了解到了数据封装和抽象的作用，今天学习的这部分主要来讨论后两个重要的概念。如果说之前的类只是涉及一维层次的话，这里将涉及多个层次的类与类之间的关系。这部分的内容比较多，知识点繁杂，短时间不可能看透，所以自己就感觉相对重要的知识点简单进行一个梳理，作为日后继续研习提高的基石。一、继承与动态绑定     谈到继承，熟悉C++的人一定不陌生。可以选定一个类作为基类给派生类继承，派生类将继承基类的所有非static成员。派生类中的成员天然地可以看作两个部分：继承自基类的部分以及自身特性覆盖定义或新增的部分。我觉得这里最重要的是形成这样一种认识，派生类逻辑上是由“基类部分”+“自身部分”组合而成的，虽然物理上未必如此，因为C++并不规定派生类的基类成员与新增成员必须统一存储。基类可以提供接口供派生类继承，也可以指定为virtual函数要求派生类重新定义，如：class  base{   public:              virtual print()                     {cout};class  derived: public base{    public:               print()                      {cout "}};... ... class derived D-obj;class base &ref = D-obj;D-obj.print();... ...     例子虽然简单，但是可以看到一些最基本的知识点。首先在基类中可以定义一个虚函数，而后在派生类中对该虚函数进行“重定义”，这里会体现出派生类自己独特的属性；在用户代码中，定义了指向基类的指针绑定到派生类对象上，调用出派生类的print()行为，实现了动态绑定。其实动态绑定需要两个条件：一个条件时该操作被声明为虚函数；第二个条件则是利用指向基类的指针或者引用。由于派生类本身即包含着基类部分，因此可以使用基类的指针或者引用；另一个方面，也使得由派生类向基类的类型的自动转换成为可能，有些时候由派生类向基类转换时会舍弃派生类部分，比如：void  fun-1(base B-obj){B-obj.print();}fun-1(D-obj);                             //实参传递时D-obj去掉派生类部分的副本     由于这里涉及到了虚函数（virtual），因此简单小结下虚函数需要注意的几个问题：1. 派生类一般会重定义虚函数，否则使用基类中定义的版本；2. 派生类中虚函数的声明必须与基类中的定义方式完全匹配，但是当虚函数返回基类型的引用或指针时除外；3. 一旦声明为虚函数，则一直为虚函数，派生类重定义虚函数时，可以使用virtural关键字，也可以不用；二、公有、私有和受保护的继承     在派生类继承基类时，涉及到public\private\protected三种层级。首先需要明确的是派生类的继承层级只能严格基类本身的访问层级，不能放宽。即对于基类而言，其public成员可以供所有用户访问，private成员则只允许自身的函数访问。对于派生类而言，同样不能够访问基类的private成员。当发生类继承关系时，遵循着“最严格”原则，即总是取基类约束与继承约束最严格的访问等级。这种规则下，public继承不改变原有的基类的访问层级，而基类的protected成员可以由派生类访问但是却不能由普通的用户代码访问。之所以引入了protected，就是为了提供一种派生类可以访问而其他代码不能访问的控制层级。     需要说明的是，基类声明为友元的对象当然可以访问基类的所有成员，包括private；但是友元关系不能继承，仅仅针对声明的对象成立。即：友元类的派生类继承对目标类的友元关系；目标类的派生类也不能继承被友元类访问的属性。说起来比较拗口，如下面简单的例子：点击(此处)折叠或打开class Base {      friend class Frnd;      protected:                int i;                };class D1: public Base {      protected:                int j;                };class Frnd {      public:             int mem(Base b) {return b.i};             int mem(D1 d) {return d.i};                //Error:friendship doesn't inherit             };class D2: public Frnd {      public:             int mem(Base b) {return b.i}               //Error:friendship doesn't inherit             };      Frnd作为友元类可以方位Base的成员，但那是却不能范围Base的派生类成员；Frnd的派生类也不能继承父类的友元属性，同样不能访问Base类。三、构造函数与复制函数     构造函数与复制控制成员不能继承，每个类定义自己的构造函数和复制控制成员。如同之前所说的情况，如果类不定义自己的默认构造函数和复制控制成员，就使用默认版本。自己觉得这里最重要的是认识到：派生类构造函数的构造顺序是先基类再派生类；析构函数是先派生类再基类；每个派生类的构造函数只能初始化其直接的父类，不能涉及其祖父辈的类。