C++继承进阶：一层层剖析代码世界背后的秘密

2023-10-27 06:01:30

C++ 继承：深入剖析代码背后的秘密

继承的魅力

C++ 继承是一种强大的工具，让你可以构建复杂、可重用的代码。它就像搭积木，每个类就像一个积木，可以组合起来创造出更复杂的结构。通过继承，你可以将现有类的特性和行为传递给新类，形成层次结构并创建定制化的解决方案。

继承的基本原理

继承允许一个类（称为派生类）从另一个类（称为基类）继承属性和行为。派生类可以访问基类的所有公共和保护成员，就像它们是自己的一样。这就像从父母那里遗传基因，派生类从基类那里继承了其特征。

访问限定符和继承

继承关系由访问限定符控制，这些限定符指定了哪些成员可以在哪些范围内访问。有三种访问限定符：公共（public）、保护（protected）和私有（private）。公共成员可以在任何地方访问，保护成员只能在派生类及其子类中访问，私有成员仅限于类本身。

继承中的作用域

作用域定义了变量和函数的可见范围。在 C++ 中，作用域由花括号（{}）定义。派生类成员变量和成员函数的作用域仅限于派生类本身，就像它们生活在自己的小世界中。

对象赋值转换

父子类对象可以相互赋值。当一个父类对象赋值给一个子类对象时，称为向上转型（upcasting）。当一个子类对象赋值给一个父类对象时，称为向下转型（downcasting）。想象一下，你有一只小狗，它也是一只动物。你可以把它当作小狗或动物，但这两种情况是不一样的。

子类中的默认成员函数

子类可以继承基类的默认成员函数，就像它们自己的函数一样。默认成员函数是没有显式定义的成员函数。如果子类没有定义自己的成员函数，它将从基类那里继承默认的成员函数。就像继承父母的智慧，子类可以利用基类的知识。

继承与友元

友元是允许访问类私有成员的函数或类。它们就像特工，可以越过安全界限，进入类的内部世界。友元可以通过在类声明中使用 friend 来声明。

继承与静态变量

静态变量在类中声明并初始化。它们在类的所有对象之间共享。派生类可以继承基类的静态变量，但不能修改它们。就像家族遗产，静态变量是代代相传的，但不能随意更改。

菱形继承和虚拟继承

菱形继承发生在一个类从两个或多个类同时继承时。虚拟继承是一种特殊的继承形式，它可以解决菱形继承中重复基类对象的问题。就像在家族树中，虚拟继承可以防止祖先被重复计算。

实例演示

以下是 C++ 继承的简单示例：

class Animal {
public:
    string name;
    int age;

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

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

int main() {
    Dog dog;
    dog.name = "Snoopy";
    dog.age = 3;
    dog.eat();
    dog.bark();

    return 0;
}