c++学习：继承

目录

特点

基本用法

实例

基类：Animal

派生类：Lion

派生类：Elephant

派生类：Bird

使用这些类

权限对继承的影响

示例

基类构造函数

示例

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继承是面向对象编程（OOP）中的一个核心概念，特别是在C++中。它允许一个类（称为派生类或子 类）继承另一个类（称为基类或父类）的属性和方法。继承的主要目的是实现代码重用，以及建立一种 类型之间的层次关系。

特点

• 代码重用：子类继承了父类的属性和方法，减少了代码的重复编写。
• 扩展性：子类可以扩展父类的功能，添加新的属性和方法，或者重写（覆盖）现有的方法。
• 多态性：通过继承和虚函数，C++支持多态，允许在运行时决定调用哪个函数。

基本用法

继承可以是公有（public）、保护（protected）或私有（private）的，这决定了基类成员在 派生类中的访问权限

#include <iostream>
using namespace std;
//基类，父类
class Vehicle{ //交通工具，车,抽象的概念
public:
    string type;
    string contry;
    string color;
    double price;
    int numOfWheel;
    void run(){
        cout << "车跑起来了" << endl;
    }
    void stop();
};
//派生类，子类
class Bickle : public Vehicle{

};
//派生类，子类
class Roadster : public Vehicle{ //跑车，也是抽象，比父类感觉上范围缩小了点
public:
    int stateOfTop;
    void openTopped();
    void pdrifting();
};
int main()
{
    Roadster ftype;
    ftype.type = "捷豹Ftype";
    ftype.run();
    Bickle bike;
    bike.type = "死飞";
    bike.run();
    return 0;
}

Vehicle 类公有地继承自 Vehicle 类，这意味着所有 Vehicle 类的公有成员在 Vehicle 类中也是公有的

实例

我们有一个基类 Animal ，它定义了所有动物共有的特性和行为。然 后，我们可以创建几个派生类，如 Lion 、 Elephant 和 Bird ，这些类继承自 Animal 类，并添加或 修改特定于它们自己的特性和行为

基类：Animal

#include <iostream>
#include <string>
class Animal {
protected:
    std::string name;
    int age;
public:
    Animal(std::string n, int a) : name(n), age(a) {}
    virtual void makeSound() {
        std::cout << name << " makes a sound." << std::endl;
    }
    virtual void display() {
        std::cout << "Animal: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }
};

派生类：Lion

class Lion : public Animal {
public:
    Lion(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}
    void makeSound() override {
        std::cout << name << " roars." << std::endl;
    }
    void display() override {
        std::cout << "Lion: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }
};

派生类：Elephant

class Elephant : public Animal {
public:
    Elephant(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}
    void makeSound() override {
        std::cout << name << " trumpets." << std::endl;
    }
    void display() override {
        std::cout << "Elephant: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }
};

派生类：Bird

class Bird : public Animal {
public:
    Bird(std::string n, int a) : Animal(n, a) {}
    void makeSound() override {
        std::cout << name << " sings." << std::endl;
    }
    void display() override {
        std::cout << "Bird: " << name << ", Age: " << age << std::endl;
    }
};

使用这些类

int main() {
    Lion lion("Leo", 5);
    Elephant elephant("Ella", 10);
    Bird bird("Bella", 2);
    lion.display();
    lion.makeSound();
    elephant.display();
    elephant.makeSound();
    bird.display();
    bird.makeSound();
    return 0;
}

• Animal 是基类，定义了所有动物共有的属性（如 name 和 age ）和方法（如 makeSound 和 display ）。
• Lion 、 Elephant 和 Bird 是派生类，它们继承了 Animal 的特性，并根据自身的特性重写了 makeSound 和 display 方法。
• 在 main 函数中，创建了各种动物的实例，并展示了它们的行为。

权限对继承的影响

• public 继承：基类的 public 成员在派生类中仍然是 public 的， protected 成员仍然是 protected 的。基类的 private 成员在派生类中不可访问。
• protected 继承：基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 protected 的。基类 的 private 成员在派生类中不可访问。
• private 继承：基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 private 的。基类的 private 成员在派生类中不可访问。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
//基类，父类
class Vehicle{ //交通工具，车,抽象的概念
public:
    string type;
    string contry;
    string color;
    double price;
    int numOfWheel;
protected:
    int protectedData;
private:
    int privateData;
public:
    void run(){
        cout << "车跑起来了" << endl;
    }
    void stop();
};
//私有继承测试
class TestClass : private Vehicle{
public:
    void tsetFunc(){
        price = 10; //基类的公有数据被私有继承后，在派生类中权限编程私有，只限在类内部使用
    }
};
//公有继承测试
class Truck : protected Vehicle{
public:
    void testFunc(){
        type = "数据测试"; //编程了公有权限
        protectedData = 10; //保持公有权限
        privateData = 10; //报错了，基类的私有成员，不管哪种方式的继承都是不可访问的。
    }
};
//公有继承，基类的公有权限和保护权限不变，私有成员不能访问
class Bickle : public Vehicle{
public:
    void testFunc(){
        protectedData = 10;
    }
};
//派生类，子类
class Roadster : public Vehicle{ //跑车，也是抽象，比父类感觉上范围缩小了点
public:
    int stateOfTop;
    void openTopped();
    void pdrifting();
};
int main()
{
    TestClass test;
    test.price = 3.3; //报错了，基类的公有成员被私有继承后，降为私有权限
    Truck t;
    t.type = "测试"; //报错了，基类的公有成员被保护继承后，降为保护权限
    t.protectedData = 10; //从报错信息看出，保护继承造成基类的保护成员还是保持保护权限
    Roadster ftype;
    ftype.type = "捷豹Ftype";
    ftype.run();
    Bickle bike;
    bike.type = "死飞";
    bike.run();
    return 0;
}

基类构造函数

派生类可以通过其构造函数的初始化列表来调用基类的构造函数。这是在构造派生类对象时初 始化基类部分的标准做法

当创建派生类的对象时，基类的构造函数总是在派生类的构造函数之前被调用。如果没有明确指定，将 调用基类的默认构造函数。如果基类没有默认构造函数，或者你需要调用一个特定的基类构造函数，就 需要在派生类构造函数的初始化列表中明确指定

示例

假设我们有一个基类 Base 和一个派生自 Base 的类 Derived

class Base {
public:
    int data;
    Base(int x) {
        std::cout << "Base constructor with x = " << x << std::endl;
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    double ydata;
    Derived(int x, double y) : Base(x) { // 调用 Base 类的构造函数
        std::cout << "Derived constructor with y = " << y << std::endl;
    }
};
int main() {
    Derived obj(10, 3.14); // 首先调用 Base(10)，然后调用 Derived 的构造函数
    return 0;
}

• Base 类有一个接受一个整数参数的构造函数。
• Derived 类继承自 Base ，它的构造函数接受一个整数和一个双精度浮点数。在其初始化列表中， 它调用 Base 类的构造函数，并传递整数参数。
• 当 Derived 类的对象被创建时，首先调用 Base 类的构造函数，然后调用 Derived 类的构造函 数。