C++的继承语法

在面向对象编程中,继承是一种强大的机制,允许一个类(子类)从另一个类(父类)继承属性和方法。C++是一种支持面向对象编程的编程语言,通过其灵活而强大的继承语法,开发者可以构建更加模块化、可维护和可扩展的代码。

1. 基本的继承语法

在C++中,继承通过关键字 class 后面的冒号来实现。下面是一个简单的例子:

#include <iostream>// 基类(父类)
class Shape {
public:void setWidth(int w) {width = w;}void setHeight(int h) {height = h;}protected:int width;int height;
};// 派生类Rectangle(子类)继承Shape类
class Rectangle : public Shape {
public:int getArea() {return width * height;}
};int main() {Rectangle rect;rect.setWidth(5);rect.setHeight(10);std::cout << "Area: " << rect.getArea() << std::endl;return 0;
}

在上述例子中,Rectangle 类公开继承了 Shape 类。Rectangle 类获得了 Shape 类的属性和方法,可以通过 setWidthsetHeight 方法设置宽度和高度,通过 getArea 方法计算面积。

2. 访问修饰符

在继承中,访问修饰符对于派生类中继承的成员的访问权限至关重要。C++ 提供了三种访问修饰符:publicprotectedprivate。它们分别表示公有继承、保护继承和私有继承。

  • 公有继承(public): 派生类中的成员在外部和基类中均可访问。
class Derived : public Base {// 公有成员
};
  • 保护继承(protected): 派生类中的成员在外部不可访问,但在基类中可访问。
class Derived : protected Base {// 保护成员
};
  • 私有继承(private): 派生类中的成员在外部和基类中均不可访问。
class Derived : private Base {// 私有成员
};

3. 多重继承

C++ 支持多重继承,允许一个类继承自多个基类。例如:

class Derived : public Base1, public Base2 {// ...
};

4. 虚函数和多态

在继承中,虚函数和多态是面向对象编程中重要的概念。通过在基类中声明虚函数,可以实现运行时多态。例如:

class Shape {
public:virtual void draw() {std::cout << "Drawing a shape." << std::endl;}
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override {std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;}
};int main() {Shape* shape = new Circle();shape->draw();  // 输出 "Drawing a circle."delete shape;return 0;
}

上述例子中,Shape 类的 draw 函数被声明为虚函数,派生类 Circle 中重写了这个虚函数。在运行时,通过指向派生类对象的基类指针,实现了多态的效果。

结语

C++中的继承是构建灵活且可扩展代码的强大工具。通过了解和熟练使用继承语法,开发者可以更好地利用面向对象编程的优势,实现代码的重用和组织。在设计类层次结构时,合理运用访问修饰符、多重继承以及虚函数和多态等概念,将有助于构建高效且易于维护的代码结构。

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