C++中的继承与多态：代码复用的关键

"本章介绍了C++中的继承与多态概念，这是面向对象编程的关键特性。继承允许创建派生类，派生类可以扩展或修改基类的功能，从而实现代码复用。多态则允许基类指针调用派生类的重写函数，根据实际对象类型动态决定调用哪个版本的函数，避免了硬编码的条件判断。" 在C++中，继承是实现代码复用和类层次结构的重要机制。基类（或父类）定义了一组通用的属性和行为，派生类（或子类）在保留这些属性和行为的同时，可以添加新的特性和重定义已有的成员函数，这就是所谓的覆盖。这样的设计使得类之间产生了“is-a”关系，例如，`threeD`类可以看作是`twoD`类的一种特殊形式，即`threeD`是一个`twoD`。 在上面的例子中，`twoD`类定义了一个二维点，包含`x`和`y`坐标。为了处理三维点，可以直接继承`twoD`类，而不是从头开始编写新类。`threeD`类就是在`twoD`的基础上增加了一个`z`坐标，这样既复用了`twoD`的代码，又扩展了功能。 多态是面向对象编程的另一大特点，它使得程序能以统一的方式处理不同类型的对象。C++通过虚函数实现多态。虚函数是在基类中声明的，可以被派生类重写。当基类指针或引用指向派生类对象，并调用虚函数时，实际执行的是对应派生类的版本，而不是基类的版本。这被称为动态绑定或运行时多态。这样，程序可以根据实际对象的类型自动选择正确的函数，提高了代码的灵活性和可扩展性。 多态的实现依赖于虚函数表（vtable），每个含有虚函数的类都有一个虚函数表，记录了虚函数的地址。当使用基类指针调用虚函数时，会通过这个表找到正确的目标函数。如果函数未被重写，则调用基类的版本；如果被重写，则调用派生类的版本。 总结来说，继承和多态是C++中实现面向对象编程的核心特性，它们提高了代码的复用性和灵活性，使得程序设计更加模块化，易于维护和扩展。在实际开发中，通过合理利用这两者，可以构建出结构清晰、易于理解和维护的大型软件系统。