C++ 继承

当创建一个类时，可以不需要重新编写新的数据成员和成员函数，只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可。这个已有的类称为基类，新建的类称为派生类。

基类&派生类

一个类可以派生自多个类，这意味着，它可以从多个基类继承数据和函数。

定义一个派生类，我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

访问修饰符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一个，base-class 是之前定义过的某个类的名称。

假设有一个基类Shape，派生出了Rectangle类，示例如下：

#include <iostream>
 
using namespace std;

// 基类
class Shape 
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};

// 派生类
class Rectangle: public Shape
{
   public:
      int getArea()
      { 
         return (width * height); 
      }
};

int main(void)
{
   Rectangle Rect;
 
   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
} 

访问控制和继承

派生类可以访问基类中所有的非私有成员。因此基类成员如果不想被派生类的成员函数访问，则应在基类中声明为 private。

访问权限有如下表格的关系：

访问	public	protected	private
同一个类	可以	可以	可以
派生类	可以	可以	禁止
其他类	可以	禁止	禁止

一个派生类继承了所有的基类方法，但下列情况除外：

• 基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
• 基类的重载运算符。
• 基类的友元函数。

继承类型

• 三种继承方式对基类成员可见性的影响

继承方式	基类 public 成员 在派生类中的权限	基类 protected 成员 在派生类中的权限	基类 private 成员 在派生类中的权限
public 继承	仍然是 public	仍然是 protected	不可访问（只能通过基类的接口间接访问）
protected 继承	变为 protected	仍然是 protected	不可访问
private 继承	变为 private	变为 private	不可访问

• public 继承（最常用）

  • 表达的是“is-a”关系，例如：Student 是一个 Person。

  • 基类的 public 保持可公开访问，protected 仍然保护，private 不直接继承。

  • 这是最符合面向对象设计直觉的继承方式。

• protected 继承（少用）

  • 表达的是“is-implemented-in-terms-of”关系，但不想让外部把它当作基类。

  • 基类的 public 变成 protected，即对派生类自己和子类可见，但外部不可见。

  • 常用于框架/库的内部继承机制。

• private 继承（更少用）

  • 表达的是“is-implemented-using”关系，类似于组合（但用继承实现）。

  • 基类的 public 和 protected 全部变为 private，外部完全不可见。

  • 派生类只是在内部借用了基类的实现，而不暴露其接口。

多继承

多继承即一个子类可以有多个父类，它继承了多个父类的特性。

C++ 类可以从多个类继承成员，语法如下：

class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{
<派生类类体>
};

程序示例如下：

#include <iostream>
 
using namespace std;

// 基类 Shape
class Shape 
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};

// 基类 PaintCost
class PaintCost 
{
   public:
      int getCost(int area)
      {
         return area * 70;
      }
};

// 派生类
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();
   
   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   // 输出总花费
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

   return 0;
}