C++ 如何实现类的继承_C++ 继承语法与多态基础

C++中类的继承通过冒号指定访问控制符和基类,实现代码复用与扩展;2. public继承最常用,保持接口一致;3. 结合多态可实现灵活程序设计。

c++ 如何实现类的继承_c++ 继承语法与多态基础

在 C++ 中,类的继承是面向对象编程的核心特性之一。它允许我们基于已有的类创建新的类,新类可以复用原有类的成员变量和成员函数,同时还能扩展或修改其行为。结合多态机制,C++ 能实现灵活且可扩展的程序设计。

继承的基本语法

C++ 使用冒号 : 来表示继承关系。基本语法如下:

class 派生类名 : 访问控制符 基类名 { … };

其中“访问控制符”可以是 publicprotectedprivate,它决定了基类成员在派生类中的访问权限。通常使用 public 继承,以保持接口的一致性。

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例如,定义一个基类 Animal 和一个派生类 Dog:

class Animal {public:    void eat() {        std::cout << "Animal is eating.n";    }};

class Dog : public Animal {public:void bark() {std::cout << "Dog is barking.n";}};

此时,Dog 类拥有 eat() 和 bark() 两个方法。创建 Dog 对象即可调用这两个函数。

多态与虚函数

多态允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。在 C++ 中,多态主要通过虚函数(virtual function)实现。

若希望在派生类中重写基类的某个函数,并通过基类指针或引用调用实际类型的版本,需将该函数声明为 virtual

示例:

class Animal {public:    virtual void makeSound() {        std::cout << "Animal makes a sound.n";    }};

class Dog : public Animal {public:void makeSound() override {std::cout << "Woof!n";}};

class Cat : public Animal {public:void makeSound() override {std::cout << "Meow!n";}};

使用基类指针调用时,会根据实际对象类型执行对应版本:

Animal* animals[3];animals[0] = new Animal();animals[1] = new Dog();animals[2] = new Cat();

for (int i = 0; i makeSound(); // 输出各自的声音}

这正是运行时多态的体现:同一个调用,产生不同的行为。

析构函数应为虚函数

当通过基类指针删除派生类对象时,如果基类的析构函数不是虚函数,可能导致派生部分未被正确释放,造成资源泄漏。

因此,只要类可能被继承,就应将析构函数设为虚函数:

class Animal {public:    virtual void makeSound() { ... }    virtual ~Animal() {        std::cout << "Animal destroyed.n";    }};

这样能确保删除对象时,派生类和基类的析构函数都被正确调用。

继承与多态的实际用途

继承和多态常用于设计可扩展的框架。比如图形系统中定义一个 Shape 基类,派生出 Circle、Rectangle 等。

每个形状实现自己的 draw() 方法,统一通过基类指针管理所有图形对象,便于批量操作。

这种设计降低了模块间的耦合度,新增图形类型无需修改已有代码,符合开闭原则。

基本上就这些。掌握继承语法和虚函数机制,是理解 C++ 面向对象编程的关键一步。不复杂但容易忽略细节,比如虚析构函数和 override 关键字的使用,建议养成良好习惯。

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