面向对象编程：继承与派生详解

"本资源是一份关于继承与派生的教程，主要讲解了类的继承方式，包括公有、保护和私有继承的差异，以及多态性在类层次结构中的应用。此外，还涉及了虚函数和纯虚函数的概念，以及如何通过基类指针调用派生类的方法。通过实例展示了如何设计一个基本的图形类（Shape）及其派生类（Circle, Rectangle），并实现了计算面积的功能。" 详细知识点说明： 1. **继承类型**：在面向对象编程中，继承允许一个类（派生类）继承另一个类（基类）的属性和方法。本教程提到了三种继承方式： - **公有继承（public inheritance）**：派生类可以访问基类的公有和保护成员，保持类的接口一致，符合“is-a”关系。 - **保护继承（protected inheritance）**：派生类只能访问基类的保护成员，不暴露基类的公有成员，提供了一种封装机制。 - **私有继承（private inheritance）**：派生类只能访问基类的私有和保护成员，对外部而言，派生类并不“is-a”基类，而是“has-a”关系。 2. **成员访问权限**：类的成员可以设置为公有（public）、保护（protected）或私有（private），控制对成员的访问范围。 - **公有成员**：任何代码都可以访问。 - **保护成员**：只有类本身和其派生类可以访问。 - **私有成员**：只有类本身可以访问，对外部代码隐藏。 3. **虚函数（virtual function）**：虚函数使得基类指针可以调用派生类的重写版本，实现多态性。例如，在Shape类中定义的`virtual float GetArea()`，使得无论指向的是Circle还是Rectangle，都能正确调用对应的`GetArea`实现。 4. **纯虚函数（pure virtual function）**：纯虚函数声明了一个函数，但没有提供实现，用以创建抽象基类。如`virtual float GetArea() = 0;`声明了一个纯虚函数，强制要求任何派生类必须实现这个函数。 5. **多态性（Polymorphism）**：多态性是面向对象的重要特性之一，允许使用一个接口表示多种类型。在C++中，通过虚函数实现静态多态，通过模板实现编译时多态。 6. **类的实例化与对象创建**：如示例代码中，通过构造函数初始化对象，如`Circle(float radius)`和`Rectangle(float len, float width)`。 7. **基类指针与派生类对象**：通过基类指针可以调用派生类对象的虚函数，如`Shape* ptr = new Circle(radius); ptr->GetArea();`。这样可以编写通用代码，处理不同类型的对象。 8. **继承与覆盖**：派生类可以重写基类的虚函数，如`Circle`和`Rectangle`重写了`GetArea()`，实现了各自特定的计算面积逻辑。 9. **析构函数**：虽然例子中没有详细说明，但析构函数用于释放对象资源，通常在类定义中定义，如`~Shape()`, `~Circle()` 和 `~Rectangle()`。 通过这个教程，学习者可以深入理解C++中的继承概念，掌握如何构建类层次结构，以及如何利用多态性实现灵活的代码设计。同时，对类的封装和访问控制有更清晰的认识。