c++继承

简介: c++继承

在C++中,继承是面向对象编程的一个重要特性,它允许我们创建一个新的类(派生类),这个类可以继承另一个已存在的类(基类)的属性和方法。继承不仅减少了代码的冗余,还提高了代码的可维护性和扩展性。以下是对C++继承的详细讲解,并附带编程示例。

一、继承的基本概念

· 基类(Base Class):也称为父类,是一个已经被定义好的类,它包含了一些属性和方法。

· 派生类(Derived Class):也称为子类,是从一个或多个基类继承而来的类。派生类可以继承基类的属性和方法,也可以添加自己的属性和方法。

· 继承关系:在C++中,通过冒号(:)和访问修饰符(通常是public)来表示继承关系。例如,class Derived : public Base 表示 Derived 类是 Base 类的公有派生类。

二、继承的类型

C++支持三种类型的继承:公有继承(public)、保护继承(protected)和私有继承(private)。这里主要讨论公有继承,因为它是最常用的。

· 公有继承:在公有继承中,基类的公有成员和保护成员在派生类中保持其访问级别不变(公有成员仍为公有,保护成员仍为保护),而基类的私有成员在派生类中是不可见的。

三、继承的特点

1.代码重用:通过继承,派生类可以重用基类的属性和方法,从而减少了代码的冗余。

2.扩展性:派生类可以在继承基类的基础上添加新的属性和方法,从而实现功能的扩展。

3.多态性:通过虚函数和动态绑定,可以实现多态性,即不同的对象对同一消息做出不同的响应。

四、编程示例

下面是一个简单的示例,演示了C++中的继承:

#include <iostream> 
#include <string> 
// 基类:动物 
class Animal { 
public: 
Animal(std::string name) : name_(name) {} 
// 公有成员函数 
void eat() const { 
std::cout << name_ << " is eating." << std::endl; 
} 
// 保护成员变量 
protected: 
std::string name_; 
}; 
// 派生类:狗 
class Dog : public Animal { // 公有继承 
public: 
Dog(std::string name, int age) : Animal(name), age_(age) {} 
// 派生类自己的成员函数 
void bark() const { 
std::cout << name_ << " is barking." << std::endl; 
} 
// 派生类自己的成员变量 
int age_; 
}; 
int main() { 
// 创建派生类的对象 
Dog myDog("Buddy", 3); 
// 调用基类的成员函数 
myDog.eat(); // 输出:Buddy is eating. 
// 调用派生类的成员函数 
myDog.bark(); // 输出:Buddy is barking. 
// 访问派生类的成员变量(如果是公有的,也可以这样访问) 
// 注意:在这个例子中,age_是私有的,所以我们不能直接从main函数中访问它。 
return 0; 
}

五、继承中的构造函数和析构函数

· 构造函数:在派生类中,如果需要初始化从基类继承的成员变量,或者需要执行一些额外的初始化操作,可以在派生类的构造函数中调用基类的构造函数。这可以通过初始化列表来实现。

· 析构函数:当派生类的对象被销毁时,它的析构函数会被调用。然后,基类的析构函数也会被调用(如果基类有析构函数的话)。这保证了基类资源的正确释放。

六、继承中的虚函数和纯虚函数

· 虚函数:在基类中声明为virtual的函数称为虚函数。当在派生类中重写虚函数时,可以通过基类指针或引用来调用派生类的版本,从而实现多态性。

· 纯虚函数:在基类中声明为virtual且没有实现的函数称为纯虚函数。包含纯虚函数的类被称为抽象类,它不能被实例化。纯虚函数用于定义接口,强制派生类实现特定的方法。

七、总结

继承是C++面向对象编程的一个重要特性,它允许我们创建具有层次结构的类,并重用已有的代码。通过公有继承,派生类可以访问和修改基类的公有和保护成员,从而实现功能的扩展和重用。同时,通过虚函数和纯虚函数,我们可以实现多态性,使程序更加灵活和可扩展。

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