面向对象编程：继承与派生详解

"本资源主要介绍了面向对象编程中的继承与派生概念，特别是类的声明、派生方式以及访问控制。内容涵盖了单继承、多继承、派生类的构造和析构函数，以及二义性与虚基类的处理。通过实例展示了如何创建几何形状的类层次结构，如圆形、矩形和多边形，以此来说明继承的用途和代码复用。" 在面向对象编程中，继承是类之间的一种关系，允许创建一个新类（派生类）基于已有的类（基类）。这种机制使得派生类能够继承基类的数据成员和成员函数，同时还可以添加新的特性，从而实现代码重用和类的扩展。继承可以分为单继承、多继承以及多级继承。 1. 类的继承与派生： - 继承是将基类的特性传递给派生类，保持原有功能并可能添加新功能。 - 派生是在基类基础上扩展，构建新类，以满足特定需求。例如，基类“交通工具”可以派生出“汽车”，进一步派生出“轿车”、“卡车”等。 2. 类的派生及访问控制： - 派生类的声明采用 `class 派生类名: 继承方式 基类名` 的形式，其中继承方式可以是 `public`、`protected` 或 `private`。 - 公有继承 (`public`)：派生类可以访问基类的 public 和 protected 成员。 - 保护继承 (`protected`)：派生类可以访问基类的所有成员，但外部只能访问 public 成员。 - 私有继承 (`private`)：派生类只能访问基类的 private、protected 成员，外部不能直接访问基类的任何成员。 3. 单继承、多继承与多级继承： - 单继承是指一个派生类只从一个基类继承。 - 多继承是一个派生类可以从多个基类继承，可以实现多种特性组合。 - 多级继承是指类的继承链中存在多个级别的继承关系，如类A继承自类B，类B又继承自类C。 4. 派生类的构造和析构函数： - 派生类可以拥有自己的构造函数，用于初始化新增的成员，同时基类的构造函数也需要被调用来初始化继承的成员。 - 析构函数则负责清理派生类的对象，包括基类的部分。 5. 二义性与虚基类： - 当多个派生类从具有共同基类的其他派生类继承时，可能会出现二义性问题。虚基类可以解决这个问题，确保每个对象只有一个基类实例。 6. 访问权限控制： - 不同的继承方式会影响派生类成员对基类成员的访问权限，以及通过派生类对象对基类成员的访问权限。例如，private 继承通常用于实现“包含”关系而非继承。 示例： ```cpp class Shape { ... }; class Circle : public Shape { ... }; class Rectangle : public Shape { ... }; ``` 在这个例子中，`Shape` 是基类，`Circle` 和 `Rectangle` 是派生类，它们都继承了 `Shape` 的公共特性。 类的继承和派生是面向对象编程的重要组成部分，它们有助于构建复杂的类层次结构，实现代码复用，并提供灵活的扩展性。理解和掌握这些概念对于编写高效的面向对象程序至关重要。