C++ 继承与派生中的赋值兼容规则问题探究

Posted 2021-06-25 流楚丶格念

文章目录

• 问题
• 解决问题
• 继承与派生中的赋值兼容规则
• • 第一个输出理解：
  • • 代码1示例
    • 代码1解析：
    • 父类类型的指针可以指向子类对象
  • 第二个输出理解：
  • • 代码2示例
  • 第三个输出理解：

问题

前两天大徒弟问我这个题，问输出啥。我当时手头有事说让他打打运行一遍不就行了嘛，现在再回过头来看这个题我觉得有必要写一篇整理一下。

解决问题

实在不会了，就把程序打出来，运行一下试试，比对结果与程序去研究，大家可以先复制运行一下。

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<iomanip>
using namespace std;
class B {
public:
	virtual void show() {
		cout << "Base" << endl;
	}
};
class D :public B {
	void show() {
		cout << "Derive" << endl;
	}
};
void fun1(B* ptr) {
	ptr->show();
}
void fun2(B & ref) {
	ref.show();
}
void fun3(B b) {
	b.show();
}
int main()
{
	B b, *p = new D;
	D d;
	fun1(p);
	fun2(b);
	fun3(d);

	return 0;
}

之后可以探究是哪一步程序生成的哪个结果啦，如果你不愿意用单步调试，懒了的话，也可以像我这样在程序中加入测试代码
（注意：单步调试是最好的，不要都这样。短的代码可以用一下，或者某些特殊输出情况，一个代码可千万别搞上好几百个测试代码，不要乱搞）

那么是怎么生成的呢都？

继承与派生中的赋值兼容规则

赋值兼容规则是指在需要父类对象的地方可以使用子类对象来代替:

• 通过public继承，子类得到了父类除构造/析构函数之外的所有成员，且所有成员的访问属性和父类的完全相同。
• 这样，public继承的子类实际就具备了父类的所有功能，凡是父类能解决的问题，子类都可以解决。

赋值兼容规则是发生在父类和子类之间的:

1. 子类的对象可以赋值给父类对象对象，过程会发生隐式类型转换
2. 父类类型的指针可以指向子类对象
3. 父类类型的引用可以用子类对象初始化

第一个输出理解：

发生赋值兼容后，子类对象只能被作为父类对象使用，即只能使用从父类继承而来的成员。

并且子类的对象可以赋值给父类对象

代码1示例

例如下面代码：

#include<iostream>

using namespace std;
class B {
public:

	virtual void show() {
		cout << "Base" << endl;
	}
};
class D :public B {
public:
	void show() {
		cout << "Derive" << endl;
	}
};

void fun3(B b) {
	b.show();
}
int main()
{
	B b;
	D d;
	fun3(d);
	return 0;
}

代码1解析：

fun3的调用：首先用子类对象d去初始化fun3的形参(B类型的对象)，此时发生隐式类型转换，转化后相当于特殊的父类对象，即只能调用父类函数.

父类类型的指针可以指向子类对象

简单来说，也就是和子类指针同样效果.都是指向子类对象。

第二个输出理解：

对于第二点的理解：由于指针中所储存的内容是存放对象的地址，所以当用子类对象初始化父类指针时，这个指针存放的是子类的地址，所以访问的依旧是子类的函数。（与上述所说，发生兼容后只能作为父类对象不同）

代码2示例

#include<iostream>

using namespace std;
class B {
public:

	virtual void show() {
		cout << "Base" << endl;
	}
};
class D :public B {
public:
	void show() {
		cout << "Derive" << endl;
	}
};
void fun1(B* ptr) {
	ptr->show();
}
void fun2(B& ref) {
	ref.show();
}
void fun3(B b) {
	b.show();
}
int main()
{
	B* p = new D;
	p->show();
	fun1(p);

	return 0;
}

结果如下：

第三个输出理解：

关于第三点
引用本质也是对地址的操作。指针传递的是一个地址，而引用则是这个地址。

此时父类的引用可看作子类的引用