C++面向对象：类的继承与派生详解

"面向对象编程中的类的继承是C++中的核心概念，允许创建新的类（派生类）基于已存在的类（基类），以便重用和扩展代码。继承性是模拟现实世界中事物间的层次关系，如动物的分类或者几何形状的多样性。这有助于代码的模块化和复用，降低软件开发的成本，并且方便未来的维护和扩展。 继承有三种方式：公有继承（public）、保护继承（protected）和私有继承（private）。在C++中，如果未指定继承方式，默认为私有继承。 1. 公有继承（public）：基类的公有成员和保护成员在派生类中仍然保持原有的访问属性，即公有成员仍是派生类的公有成员，保护成员仍是保护成员。私有成员对于派生类是不可见的。 2. 保护继承（protected）：基类的公有和保护成员在派生类中变为保护成员，私有成员仍然不可见。这种方式主要用于限制对基类成员的访问，增加封装性。 3. 私有继承（private）：基类的公有和保护成员在派生类中都变为私有成员，派生类不能直接访问这些成员，仅能通过派生类的成员函数访问。这种方式通常用于实现“is-a”关系，但限制了基类成员的直接访问。 下面是一个简单的继承示例： ```cpp class Student { public: int num; char name[30]; char sex; void display() { cout << "num:" << num << endl; cout << "name:" << name << endl; cout << "sex:" << sex << endl; } }; class Student1 : public Student { // 使用public继承 public: int age; char addr[20]; void display() { cout << "num:" << num << endl; cout << "name:" << name << endl; cout << "sex:" << sex << endl; cout << "age:" << age << endl; cout << "address:" << addr << endl; } }; ``` 在这个例子中，`Student1` 是 `Student` 的派生类，增加了 `age` 和 `addr` 成员，同时也继承了 `Student` 的所有公有和保护成员。派生类可以扩展基类的功能，而无需复制和修改基类的代码，从而实现了代码复用。 此外，继承还支持多继承，一个派生类可以同时从多个基类继承，但这可能导致菱形问题（Diamond Problem），C++通过虚继承（virtual inheritance）来解决这个问题，确保只有一个基类实例在派生类中。 类的继承是C++面向对象编程的关键特性之一，它促进了代码的组织、复用和扩展，使得软件设计更加灵活和易于维护。在实际编程中，合理利用继承可以大大提高开发效率和软件质量。