C++中各种继承类型中的运行时多态

在C++中，多态是一种特性，它允许使用基类指针来调用派生类中的函数。这是通过使用虚函数和继承实现的。C++中有三种继承类型，包括public、protected和private继承，这些继承类型中都可以使用运行时多态。

虚函数

虚函数是一个在基类中声明，可以在派生类中重新定义的函数。它通过使用动态链接来实现，这意味着基类指针指向派生类对象时，调用的是派生类中的函数。下面是一个简单的虚函数示例：

class Base{
public:
    virtual void func(){
        cout << "Base" << endl;
    }
};

class Derived: public Base{
public:
    void func(){
        cout << "Derived" << endl;
    }
};

int main(){
    Base *ptr = new Derived();
    ptr->func();    //输出Derived
    return 0;
}

在这个示例中，Base类定义了一个虚函数func()，Derived类覆盖了这个函数并实现了自己的版本。通过创建Derived类对象，并将其赋值给一个Base指针，我们可以调用Derived类中的函数。

public继承

public继承是最常见的继承类型，也是默认的继承类型。当public继承被用于派生类的时候，它继承了基类的所有public成员，但private成员只能被基类本身访问。下面是public继承的示例：

class Base{
public:
    virtual void func(){
        cout << "Base" << endl;
    }
};

class Derived: public Base{
public:
    void func(){
        cout << "Derived" << endl;
    }
};

int main(){
    Derived d;
    Base *ptr = &d;
    ptr->func();    //输出Derived
    return 0;
}

在这个示例中，Derived类从Base类中public继承，并重新定义了Base类中的虚函数。

protected继承

protected继承的效果和private继承相似，但在派生类中，protected成员可以被访问。当protected继承被用于派生类的时候，它继承了基类的所有protected和public成员，private成员只能被基类本身访问。下面是protected继承的示例：

class Base{
protected:
    virtual void func(){
        cout << "Base" << endl;
    }
};

class Derived: protected Base{
public:
    void func(){
        cout << "Derived" << endl;
    }
};

int main(){
    Derived d;
    Base *ptr = &d; //编译错误
    d.func();       //输出Derived
    return 0;
}

在这个示例中，Derived类从Base类中protected继承，并重新定义了Base类中的虚函数。由于protected成员不能在基类的外部访问，因此在主函数中无法使用Base指针调用Derived类的函数。

private继承

private继承是一种让派生类得到基类实现而不是接口的方法，它可以让基类中的所有成员在派生类中变为private成员。下面是private继承的示例：

class Base{
private:
    virtual void func(){
        cout << "Base" << endl;
    }
};

class Derived: private Base{
public:
    void func(){
        cout << "Derived" << endl;
    }
};

int main(){
    Derived d;
    Base *ptr = &d; //编译错误
    d.func();       //输出Derived
    return 0;
}

在这个示例中，Derived类从Base类中private继承，并重新定义了Base类中的虚函数。由于private成员不能在基类的外部访问，因此在主函数中无法使用Base指针调用Derived类的函数。