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C++ 继承机制概述(上)

莹白 已关注

C++ 中的继承是面向对象编程的一个核心机制,它允许一个类继承另一个类的属性和行为,从而实现代码的重用和扩展。下面是 C++ 继承机制的一些关键概念和要点:

1. 基本概念

  • 基类(Base Class)或父类(Superclass):提供属性和方法的类。
  • 派生类(Derived Class)或子类(Subclass):继承基类属性和方法的类。

2. 继承的语法

通过使用冒号(:)和访问修饰符(publicprotectedprivate)来定义继承关系:

  1. class Base {
  2. // 基类成员
  3. };
  4. class Derived : public Base {
  5. // 派生类成员
  6. };

3. 访问控制

  • Public 继承:基类的 public 成员在派生类中保持 publicprotected 成员保持 protected
  • Protected 继承:基类的 publicprotected 成员在派生类中成为 protected
  • Private 继承:基类的 publicprotected 成员在派生类中成为 private

4. 构造函数与析构函数

  • 构造函数:派生类的构造函数可以通过初始化列表调用基类的构造函数。
  • 析构函数:基类的析构函数通常应该定义为虚函数,以确保派生类对象被正确销毁。
  1. class Base {
  2. public:
  3. Base() { /* 基类构造函数 */ }
  4. virtual ~Base() { /* 虚析构函数 */ }
  5. };
  6. class Derived : public Base {
  7. public:
  8. Derived() : Base() { /* 派生类构造函数 */ }
  9. ~Derived() override { /* 派生类析构函数 */ }
  10. };

5. 多重继承

C++ 支持多重继承,即一个类可以从多个基类继承:

  1. class Base1 {
  2. // Base1 成员
  3. };
  4. class Base2 {
  5. // Base2 成员
  6. };
  7. class Derived : public Base1, public Base2 {
  8. // Derived 成员
  9. };

多重继承需要小心处理,因为它可能导致二义性问题和复杂的依赖关系,尤其是在多重继承的类中访问成员时。

6. 虚继承

为了解决菱形继承(或称钻石继承)问题,C++ 提供了虚继承,这有助于避免多个基类副本的存在:

  1. class Base {
  2. };
  3. class Derived1 : virtual public Base {
  4. };
  5. class Derived2 : virtual public Base {
  6. };
  7. class FinalClass : public Derived1, public Derived2 {
  8. };

7. 多态性

继承是实现多态性的基础。通过指向基类的指针或引用可以调用派生类中重写的虚函数,从而实现运行时的灵活性。

总结来说,继承是 C++ 中强大而灵活的工具,但在使用时要小心考虑设计原则和类结构,以避免复杂性和潜在的问题。

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