西嘎嘎学习 - C++ 继承 - Day 10

1 什么是继承

继承是面向对象编程中的一个重要特性,它允许一个类(派生类)从另一个类(基类)中继承属性和方法,可以实现代码的复用,提高开发效率。

2 基类与派生类

**基类:**被继承的类,也叫父类。

**派生类:**继承基类的类,也叫子类。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

// 基类
class Animal {
public:
    void eat()
    {
        cout << "Animal is eating" << endl;
    }
};

// 派生类
class Dog : public Animal {
public:
    void bark()
    {
        cout << "Dog is barking" << endl;
    }
};

int main()
{
    Dog myDog;
    myDog.eat();     // 继承自 Animal
    myDog.bark();    // Dog 自己的方法

    return 0;
}

输出:

cpp 复制代码
Animal is eating.
Dog is barking.

3 访问控制和继承

在继承中,访问控制非常重要,它决定了派生类如何访问基类的成员。

(1)基类成员的访问权限

基类中的成员可以是:

1.public:公共成员,可以被派生类访问。

2.protected:受保护成员,只能被派生类访问。

3.private:私有成员,不能被派生类访问。

(2)继承方式(访问控制符)

继承时可以指定继承方式,这会影响基类成员在派生类中的访问权限。

基类成员 public 继承 protected 继承 private 继承
public public protected private
protected protected protected private
private 不可访问 不可访问 不可访问
cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    int publicVar;
protected:
    int protectedVar;
private:
    int privateVar;
};

class Derived : public Base {
public:
    void accessMembers() {
        publicVar = 1;        // 允许
        protectedVar = 2;     // 允许
        // privateVar = 3;   // 错误!private成员不可访问
    }
};

int main() {
    Derived d;
    d.publicVar = 10;         // 允许
    // d.protectedVar = 20;  // 错误!protected成员在类外不可访问
    return 0;
}

4 继承类型

1.public 继承(共有继承):最常用,基类的 public 成员在派生类中仍为 public。

2.protected 继承:基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变为 protected。

3.private 继承:基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变为 private。

示例(public 继承):

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

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

class Derived : public Base {
    // 继承 Base 的所有 public 成员
};

int main()
{
    Derived d;
    d.show();   // 正确调用
    
    return 0;
}

5 多继承

从多个基类继承,称为多继承。

语法:

cpp 复制代码
class Derived : public Base1 ,public Base 2 {
    // ...
};

示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    void eat()
    {
        cout << "Animal is eating" << endl;
    }
};

class Mammal {
public:
    void breathe()
    {
        cout << "Mammal is breathe." << endl;
    }
};

class Dog : public Animal, public Mammal {
public:
    void bark()
    {
        cout << "Dog is barking" << endl;
    }
};

int main()
{
    Dog myDog;
    myDog.eat();    // 继承自 animal
    myDog.breathe();    // 继承自mammal
    myDog.bark();   // Dog 自己的方法

    return 0;
}

6 继承中的构造函数和析构函数

(1)构造函数调用顺序

1.基类构造函数 -> 派生类构造函数

2.如果是多继承,基类构造函数按声明顺序调用

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    Base()
    {
        cout << "Base constructor" << endl;
    }
};

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

int main()
{
    Derived d;

    return 0;
}

(2)析构函数调用顺序

与构造函数相反:派生类析构函数 -> 基类析构函数

7 虚继承

在多继承中,如果两个基类都继承自同一个类,可能会导致菱形继承问题。

示例(菱形继承):

cpp 复制代码
class A {
public:
    int x;
};

class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

此时,D 有两个 x,一个来自 B,一个来自 C,容易出错。

解决方法:使用 virtual 继承:

cpp 复制代码
class A {
public:
    int x;
};

class B : virtual public A {};
class C : virtual public A {};
class D : public B, public C {};

这样,D 就只有一个 x,避免了重复继承。

8 总结

概念 说明
继承 派生类从基类继承属性和方法
基类 被继承的类
派生类 继承基类的类
访问控制 public、protected、private
继承方式 public、protected、private 继承
多继承 一个类继承多个基类
虚继承 解决菱形继承问题
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