C++面向对象：派生类声明与内联函数详解

在C++面向对象编程中，派生类是继承机制的核心概念，它允许一个新类（派生类）基于已存在的类（基类）来定义。派生类的声明语法遵循以下结构： ```cpp class 派生类名 : 访问控制 基类名 { // 数据成员和成员函数声明 }; ``` 其中，`访问控制`部分定义了派生类如何访问基类的成员。C++提供了三种访问控制类型： 1. **公有继承** (`public`)：默认情况下，派生类可以公开继承基类的所有公共（public）和保护（protected）成员。这意味着派生类可以直接访问和修改这些成员。 2. **私有继承** (`private`)：如果明确指定私有继承，派生类只能访问基类的私有（private）数据成员，基类的公共和保护成员对派生类来说则是不可见的。 3. **保护继承** (`protected`)：在保护继承下，派生类只能访问基类的保护成员，以及基类的私有成员。但是，派生类的子类（孙子类等）可以访问这些受保护的成员。 以`Cat`类为例，若要让`Cat`类从另一个类（如`Animal`）派生，并且想要在`main.cpp`中通过对象`aCat`调用`shout()`方法输出“喵”，可能的代码如下： ```cpp // Cat.h #include <string> using namespace std; class Animal { public: virtual void shout() = 0; // 虚拟函数声明，用于多态 }; class Cat : public Animal { // 公有继承Animal public: string shout() override; // 重写虚函数 private: // 数据成员... }; // Cat.cpp #include "Cat.h" string Cat::shout() override { return "喵"; } // main.cpp #include <iostream> #include "Cat.h" int main() { Cat aCat; // 创建Cat对象 cout << aCat.shout() << endl; // 输出“喵” // 可能的多态应用... return 0; } ``` 在本例中，`Cat`类继承自`Animal`，并重写了`shout()`函数。`Animal`中的`shout()`被声明为虚函数，使得在`main.cpp`中通过`aCat`调用`shout()`时，实际上是调用了`Cat`类的实现。 此外，文件中还提及了内联函数，这是一种优化技术，将经常执行的简单操作作为函数进行定义，以减少函数调用的开销。内联函数使用`inline`关键字在函数声明前标记，如下所示： ```cpp // 使用inline的内联函数示例 inline bool isDigit(char c) { return (c >= '0' && c <= '9'); } ``` 这段代码中，`isDigit`函数是一个内联函数，用于判断字符是否为数字，简化了`main()`函数中的条件检查逻辑。在编译期间，编译器会尝试将内联函数的代码替换到调用的地方，从而提高程序运行效率。