C++ 繼承

面向對象程式設計中最重要的一個概念是繼承。繼承允許我們依據另一個類來定義一個類，這使得創建和維護一個應用程式變得更容易。這樣做，也達到了重用代碼功能和提高執行效率的效果。

當創建一個類時，您不需要重新編寫新的數據成員和成員函數，只需指定新建的類繼承了一個已有的類的成員即可。這個已有的類稱為基類，新建的類稱為派生類。

繼承代表了 is a 關係。例如，哺乳動物是動物，狗是哺乳動物，因此，狗是動物，等等。

基類 & 派生類

一個類可以派生自多個類，這意味著，它可以從多個基類繼承數據和函數。定義一個派生類，我們使用一個類派生列表來指定基類。類派生列表以一個或多個基類命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中，訪問修飾符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一個，base-class 是之前定義過的某個類的名稱。如果未使用訪問修飾符 access-specifier，則默認為 private。

假設有一個基類 Shape，Rectangle 是它的派生類，如下所示：

實例

#include <iostream> using namespace std; // 基類 class Shape { public: void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 派生類 class Rectangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height); } }; int main(void) { Rectangle Rect; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); // 輸出對象的面積 cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Total area: 35

訪問控制和繼承

派生類可以訪問基類中所有的非私有成員。因此基類成員如果不想被派生類的成員函數訪問，則應在基類中聲明為 private。

我們可以根據訪問許可權總結出不同的訪問類型，如下所示：

訪問publicprotectedprivate
同一個類yesyesyes
派生類yesyesno
外部的類yesnono

一個派生類繼承了所有的基類方法，但下列情況除外：

  • 基類的構造函數、析構函數和拷貝構造函數。
  • 基類的重載運算符。
  • 基類的友元函數。

繼承類型

當一個類派生自基類，該基類可以被繼承為 public、protected 或 private 幾種類型。繼承類型是通過上面講解的訪問修飾符 access-specifier 來指定的。

我們幾乎不使用 protected 或 private 繼承，通常使用 public 繼承。當使用不同類型的繼承時，遵循以下幾個規則：

  • 公有繼承（public）：當一個類派生自公有基類時，基類的公有成員也是派生類的公有成員，基類的保護成員也是派生類的保護成員，基類的私有成員不能直接被派生類訪問，但是可以通過調用基類的公有和保護成員來訪問。
  • 保護繼承（protected）： 當一個類派生自保護基類時，基類的公有和保護成員將成為派生類的保護成員。
  • 私有繼承（private）：當一個類派生自私有基類時，基類的公有和保護成員將成為派生類的私有成員。

多繼承

多繼承即一個子類可以有多個父類，它繼承了多個父類的特性。

C++ 類可以從多個類繼承成員，語法如下：

class <派生類名>:<繼承方式1><基類名1>,<繼承方式2><基類名2>,…
{
<派生類類體>
};

其中，訪問修飾符繼承方式是 public、protected 或 private 其中的一個，用來修飾每個基類，各個基類之間用逗號分隔，如上所示。現在讓我們一起看看下麵的實例：

實例

#include <iostream> using namespace std; // 基類 Shape class Shape { public: void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 基類 PaintCost class PaintCost { public: int getCost(int area) { return area * 70; } }; // 派生類 class Rectangle: public Shape, public PaintCost { public: int getArea() { return (width * height); } }; int main(void) { Rectangle Rect; int area; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); area = Rect.getArea(); // 輸出對象的面積 cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl; // 輸出總花費 cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl; return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Total area: 35
Total paint cost: $2450