C++ | 继承 | 问题12

概述

继承是C++中面向对象编程的重要特性之一，它可以让一个类继承另一个类的属性和方法。子类可以拥有父类的所有成员函数和成员变量，并且还可以定义自己的成员函数和成员变量。通过继承可以实现代码的重用和多态性，提高代码的可读性和可维护性。

继承方式

C++中继承有三种方式：

• 公有继承（public inheritance）
• 私有继承（private inheritance）
• 保护继承（protected inheritance）

公有继承

公有继承的形式为：

class Derived:public Base{
    // other members
};

在公有继承的情况下，从基类继承的成员在子类中是public的，可以被子类成员函数和外部函数调用。

私有继承

私有继承的形式为：

class Derived:private Base{
    // other members
};

在私有继承的情况下，从基类继承的成员在子类中是private的，只能被子类成员函数调用，不能被外部函数调用，也不能被子类对象调用。

保护继承

保护继承的形式为：

class Derived:protected Base{
    // other members
};

在保护继承的情况下，从基类继承的成员在子类和子类的子类中都是protected的，只能被子类成员函数调用，不能被外部函数调用，也不能被子类对象调用。

继承关系

在C++中，每个类都有一个基类（父类），除了根类Object之外。如果类A继承类B，则B是A的基类，A是B的派生类。可以形成多层继承关系，即类C继承自类B，类B继承自类A，类A继承自Object。

多重继承

多重继承是指一个类继承多个基类。例如：

class Derived:public Base1,public Base2{
    // other members
};

在多重继承的情况下，派生类会继承多个基类的成员函数和成员变量。需要注意的是，如果多个基类中有同名的成员函数或成员变量，在派生类中需要用作用域限定符来加以区分。例如：

class Base1{
public:
    void func1(){}
};

class Base2{
public:
    void func1(){}
};

class Derived:public Base1,public Base2{
public:
    void func(){
        Base1::func1(); // 调用Base1的func1函数
        Base2::func1(); // 调用Base2的func1函数
    }
};

虚函数

虚函数是允许在派生类中重新定义的基类成员函数。定义虚函数的语法如下：

class Base{
public:
    virtual void func(){};
};

class Derived:public Base{
public:
    void func() override { // 使用override关键字覆盖基类的func函数
        // 派生类的实现
    }
};

通过使用虚函数，可以实现运行时多态性（Runtime Polymorphism）。在调用虚函数时，会根据对象的实际类型来调用相应的函数，而不是根据指针或引用的类型来调用函数。

纯虚函数

纯虚函数是没有函数体的虚函数，定义纯虚函数的语法如下：

class Base{
public:
    virtual void func()=0; // 纯虚函数
};

一个类中如果有纯虚函数，就称为抽象类，抽象类不能被实例化，只能被用作基类来派生新的类。派生类必须实现基类中的所有纯虚函数才能被实例化。

总结

本文介绍了C++中继承的三种方式，派生类和基类的关系，多重继承，虚函数，以及纯虚函数和抽象类。掌握继承的概念和用法，可以实现代码的复用和多态性，提高开发效率和代码质量。