继承与多态：向上映射在类层次中的作用

"向上映射的意义-第7章 继承" 在面向对象编程中，继承是一种强大的机制，它允许创建新的类（派生类）来扩展或修改已存在的类（基类）的功能。第7章"继承"主要探讨了类之间的这种关系，以及如何利用继承来实现代码复用和多态性。 7.1 概述 继承的概念源于现实生活中的遗传，它在类之间建立了一种层次结构。派生类可以继承基类的属性和方法，从而减少了代码重复，提高了代码的可维护性和可扩展性。继承还具有传递性，即如果类B继承自类A，类C又继承自类B，那么类C也间接地继承了类A的特性。 7.2 继承的实现 在C++中，通过使用关键字"class"定义派生类，并指定继承方式和基类。例如，`class 派生类名 : 继承方式 基类名 { ... }`。派生类不能直接继承基类的构造函数和析构函数，但可以通过调用基类的构造函数来进行初始化。同名覆盖指的是派生类中定义与基类相同名称的成员，这样在派生类中直接使用这个成员名时，将访问派生类中的版本。 7.3 继承方式 C++支持三种继承方式：公有继承（public），私有继承（private）和保护继承（protected）。默认的继承方式是private。不同继承方式决定了基类成员在派生类中的访问权限： - 公有继承（public）：基类的公有和保护成员在派生类中保持原有的访问属性，即派生类可以访问基类的公有和保护成员。 - 私有继承（private）：基类的公有和保护成员在派生类中变为私有，派生类内部可以访问，外部无法直接访问。 - 保护继承（protected）：基类的公有和保护成员在派生类中变为保护，只有派生类及其子类可以访问。 7.6 向上映射（也称为多态） 向上映射是指使用基类指针或引用指向派生类对象的能力，这使得可以以基类的方式处理派生类对象。例如，基类`交通工具`可以指向派生类`汽车`、`飞机`等。通过这种方式，用户无需知道实际的对象类型，只需与基类接口交互，实现了代码的抽象和解耦。多态性是面向对象编程的核心特性之一，它允许编写更加灵活和可扩展的代码。 举例来说，如果有一个基类`person`，派生出`teacher`、`student`和`employee`，每个派生类都有自己的特定属性如`salary`、`credit`或`grade`。尽管它们都继承自`person`，但各自的`display()`方法可能有不同的实现，这就是多态性。当使用`person`类型的指针或引用调用`display()`时，实际执行的是指向对象的实际类型的方法，这就是向上映射带来的动态绑定或运行时多态。 总结来说，继承是面向对象编程中的关键概念，它通过创建层次结构的类来实现代码复用，提高代码的灵活性和可维护性。向上映射和多态性是继承带来的优势，使得程序能够以统一的接口处理不同类型的对象，提高了代码的抽象层次和设计的优雅性。理解并熟练运用这些概念对于编写高效、可扩展的C++代码至关重要。