C++编程：继承与派生详解

"C++语言程序设计课件，深入讲解继承与派生机制" 在C++编程语言中，继承与派生是面向对象编程的核心概念，它们允许创建基于现有类（称为基类或父类）的新类（称为派生类或子类）。这种机制使得代码复用、扩展和组织变得更加高效和灵活。 首先，继承的概念在于派生类能够"继承"基类的所有非私有成员，包括数据成员和成员函数。继承的主要目的是为了实现类的层次结构，这样可以将通用的功能放在基类中，而特定的功能则由派生类来实现，这就是所谓的"代码重用"。 1. **类的继承与派生**： - 吸收基类成员：派生类可以直接访问基类中的非私有成员。 - 改造基类成员：派生类可以重写基类的虚函数，以提供不同的实现或增强功能。 - 添加新的成员：派生类可以增加自己的数据成员和成员函数，以扩展基类的功能。 2. **类成员的访问控制**： - 在声明派生类时，可以指定继承的方式，即访问修饰符：private、public和protected。默认情况下，如果不指定，则为private继承。 - private继承意味着基类的公有和保护成员在派生类中变为私有，只能在派生类内部访问。 - public继承意味着基类的公有和保护成员在派生类中仍保持其原来的访问性。 - protected继承使得基类的保护成员在派生类中保持保护状态，但派生类的子类可以访问这些成员。 3. **单继承与多继承**： - 单继承是指一个派生类仅从一个基类派生。如示例中的`technician`类从`employee`类派生。 - 多继承则是指一个派生类可以从多个基类派生，例如`MultiDerived`类从`Base1`和`Base2`两个基类派生。这提供了更复杂的类层次结构和功能组合，但也可能导致菱形问题（diamond problem），需要正确处理继承路径中的成员冲突。 4. **派生类的构造、析构函数**： - 派生类会自动调用基类的构造函数，以初始化基类的部分。派生类可以定义自己的构造函数，并通过基类构造函数初始化列表来指定如何初始化基类。 - 类析构函数的调用顺序与构造函数相反，先调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数。 5. **类成员的标识与访问**： - 派生类可以拥有与基类相同的成员名称，这种现象称为覆盖。在派生类中，可以直接访问基类成员，也可以通过作用域解析运算符`::`来明确指定基类的成员。 6. **多继承中的访问控制和继承方式**： - 在多继承的情况下，基类的访问控制会影响派生类对基类成员的访问。例如，`MultiDerived`类使用`public`继承`Base1`，`private`继承`Base2`，这意味着`Base1`的成员在`MultiDerived`中是公共的，而`Base2`的成员是私有的。 - 解决多继承中的访问冲突和菱形问题通常需要使用虚基类，以确保只有一个版本的基类被继承。 通过学习和理解这些概念，开发者可以构建出更加模块化、可维护的代码结构，同时充分利用C++的面向对象特性，提高软件设计的灵活性和可扩展性。