C++继承中的虚函数详解与派生类设计

虚函数是C++中面向对象编程的重要概念，它允许我们在派生类中重写基类中的函数，从而实现动态多态性。当一个函数被声明为虚函数时，它的实际行为可以根据实例化该函数的对象所属的类类型来决定。虚函数的定义通常在类的公共部分使用`virtual`关键字，但这个关键字仅用于声明，不能用于函数的具体实现。 在基类中，我们可以声明虚函数，如： ```cpp class Base { public: virtual void display(); // 声明虚函数 }; ``` 然而，错误地将`virtual`关键字放在函数实现（如`virtual void B0::display()`）是不允许的，因为它属于函数定义，而不是函数声明。正确的做法是在基类中仅声明虚函数，然后在派生类中提供具体的实现。 例如，若我们有一个基类`Base`和派生类`Derived`，派生类可能这样定义虚函数： ```cpp class Derived : public Base { // 单继承 public: void display() override; // 派生类重写虚函数，需用override关键字 }; ``` 继承是C++中实现代码复用和扩展的关键特性。通过`class DerivedName : access_specifier BaseName1, ...`的形式，派生类`DerivedName`可以从一个或多个基类（`BaseName1, ...`）继承属性和方法。`access_specifier`可以是`public`、`protected`或`private`，分别控制继承成员的访问权限。 在这个例子中，`GraduateStudent`类继承自`Student`类，实现了单继承。`GraduateStudent`类在继承`Student`类的公共成员（如`int number`, `char name[]`, `float score`）的同时，还添加了额外的特性（如`advisor`字段），并通过`SetAdvisor`和`GetAdvisor`方法来管理顾问姓名。这体现了继承减少了代码重复，提高了灵活性。 多继承允许一个派生类同时从多个基类继承，但可能会导致命名冲突和复杂性增加，因此在设计时需要谨慎考虑。在处理多继承时，通常会使用访问修饰符来明确成员访问，以及虚基类（`virtual base class`）来避免继承层次结构中的潜在问题。 总结来说，虚函数是C++中实现动态多态的核心机制，通过继承，子类可以在不改变基类接口的情况下扩展其功能。理解和熟练运用虚函数和继承原则是C++面向对象编程中的基础，对于设计可维护、灵活的软件架构至关重要。