父子间的赋值问题

• 子类对象可以当作父类对象使用（兼容性）

  • 子类对象可以直接赋值给父类对象
  • 子类对象可以直接初始化父类对象
  • 父类指针可以直接指向子类对象
  • 父类引用可以直接引用子类对象

编程实验： 子类对象的兼容性

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    int mi;
    
    void add(int i)
    {
        mi += i;
    }
    
    void add(int a, int b)
    {
        mi += (a + b);
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    int mv;
    
    void add(int x, int y, int z)
    {
        mv += (x + y + z);
    }
};

int main()
{
    Parent p;
    Child  c;
    
    p = c;                  // 子类对象赋值父类对象
     
    Parent p1(c);           // 子类对象初始化父类对象
    
    Parent& rp = c;         // 父类引用子类对象
    Parent* pp = &c;        // 父类指针指向子类对象
    
    rp.mi = 100;
    rp.add(5);              // 注意这里!
    rp.add(10, 10);
     
    // pp->;mv = 1000;        // Error
    // pp->add(1, 10, 100);  // Error

    return 0;
}

编译输出：
无错误，无警告

分析 1：
rp.add(5);  rp.add(10, 10); 
子类对象与父类对象中都定义了 add 函数，使用父类类型引用调用父类同名成员函数，为什么没有发生同名覆盖呢？

分析 2：
pp->mv = 1000; pp->add(1, 10, 100); 
子类对象中定义了成员变量 int mv; 与 void add(int x, int y, int z); 使用父类指针指向子类对象，进行调用为什么编译器报错呢？

test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:48: error: ‘class Parent’ has no member named ‘mv’
test.cpp:49: error: no matching function for call to ‘Parent::add(int, int,     int)’
test.cpp:10: note: candidates are: void Parent::add(int)
test.cpp:15: note:                 void Parent::add(int, int)

• 当使用父类指针（ 引用 ） 指向子类对象时

  • 子类对象退化为父类对象
  • 只能访问父类中定义的成员
  • 可以直接访问被子类覆盖的同名成员

特殊的同名函数

• 子类中可以重定义父类中已经存在的成员函数
• 这种重定义发生在继承中，叫做函数重写【子类与父类成员函数的函数类型相同】
• 函数重写是同名覆盖的一种特殊情况

class Parent
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

函数重写 ==>

class Child : public Parent
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm Child" << endl;
    }
};

思考

当函数重写遇上赋值兼容会发生什么？

编程实验： 赋值兼容的问题

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm Parent." << endl;
    }
};

class Child : public Parent
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm Child." << endl;
    }
};

void how_to_print(Parent* p)
{
    p->print();
}

int main()
{
    Parent p;
    Child  c;
    
    how_to_print(&p);    // Expected to print: I'm Parent 
    how_to_print(&c);    // Expected to print: I'm Child 
    
    return 0;
}

输出：
I'm Parent.
I'm Parent.

现象：
how_to_print(&c); 为什么不是期望的输出呢？这让我们在使用时产生困惑，甚至产生软件错误！

• 问题分析

  • 编译期间，编译器只能根据指针的类型判断所指向的对象
  • 根据赋值兼用， 编译器认为父类指针指向的是父类对象
  • 因此，编译结果只可能是调用父类中的同名函数

void how_to_print(Parent* p)
{
    p->print();
}

在编译这个函数的时候，编译器不可能知道指针 p 究竟指向了什么。但是编译器没有理由报错（语法正确）。于是，编译器认为最安全的做法是调用父类的 print 函数， 因为父类和子类肯定都有相同的 print 函数。

问题

编译器的处理方法是合理的吗？ 是期望的吗？

合理，非期望！

（将在下一课中说明解决方法...）

小结

• 子类对象可以当作父类对象使用（赋值兼容）
• 父类指针可以正确的指向子类对象
• 父类引用可以正确的代表子类对象
• 子类中可以重写父类中的成员函数

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！