C++程序设计：类的派生与继承

"类A派生类B类A为基类类B为派生类。-谭浩强VC++教程PPT超大版" 在C++编程中，类的派生是面向对象编程的一个核心概念，它允许创建一个新的类（在这里是类B）基于已存在的类（类A）。这种关系意味着类B继承了类A的所有属性和行为，同时还可以添加新的成员数据和成员函数。这种机制使得代码重用和扩展变得更加高效。 1. **类的派生**： 类的派生允许创建一个新类（派生类），它继承自另一个类（基类）。在这个例子中，类B是派生类，而类A是基类。派生类B可以访问基类A中的所有公共成员，包括公有和受保护的成员。如果基类中包含私有成员，派生类则无法直接访问它们，除非使用友元函数。 2. **继承的种类**： - **公有继承（Public Inheritance）**：在这种情况下，基类的公有和受保护成员在派生类中仍然是公有和受保护的。类B可以像访问自己的成员一样访问类A的这些成员。 - **私有继承（Private Inheritance）**：基类的公有和受保护成员在派生类中变为私有的，对外不可见。这通常用于实现“is-a”关系，但限制了对基类成员的访问。 - **保护继承（Protected Inheritance）**：基类的公有和受保护成员在派生类中变为受保护的，只有派生类及其子类可以访问。 3. **新增加的成员数据和成员函数**： 派生类不仅可以继承基类的成员，还可以添加自己的成员。这包括数据成员（变量）和成员函数（方法）。这些新成员对基类的实例不可见，仅限于派生类的实例使用。 4. **多态性（Polymorphism）**： C++支持多态性，这意味着派生类可以覆盖基类的虚函数，从而在运行时根据对象的实际类型决定执行哪个版本的函数。这是面向对象编程中的一个关键特性，允许更灵活的设计和更强大的代码抽象。 5. **构造函数和析构函数**： 派生类会自动拥有基类的默认构造函数和析构函数，但如果基类有用户定义的构造函数或析构函数，派生类可能需要显式调用它们。通过使用`base_class::constructor`语法，派生类可以在其构造函数中初始化基类部分。 6. **访问修饰符的作用**： 访问修饰符如`public`、`private`和`protected`在派生类中具有重要的作用，它们决定了成员在派生类和外部代码中的可见性和可访问性。 7. **代码重用**： 通过继承，C++鼓励代码重用，开发者可以利用已有的类来构建更复杂的系统，而不必从头开始编写所有代码。 8. **设计模式**： 类的派生是实现设计模式（如工厂模式、策略模式等）的基础，这些模式是解决常见编程问题的最佳实践。 9. **程序维护**： 使用继承可以使代码结构更加清晰，易于理解和维护。当需要添加新功能时，可以创建新的派生类，而不是修改现有的基类，从而保持基类的稳定性。 10. **调试和测试**： 虽然C++提供了强大的静态类型检查，但在处理继承和多态时，调试可能更具挑战性。需要确保正确地处理基类指针和引用，以及在派生类中适当地覆盖和调用基类方法。 类的派生是C++中实现面向对象编程的重要手段，它使得代码复用、模块化和设计的灵活性得以提升。理解类的继承和派生对于掌握C++编程至关重要。