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C++类的继承:理解基础概念和使用方法
2023-07-01 18:11:00 深夜i     --     --
C++类 继承 基础概念 使用方法 理解

C++作为一门面向对象的编程语言,支持继承这一特性。继承是面向对象编程中最基本、最重要的概念之一,它能够实现代码的复用,提高编程效率。本文将介绍C++类的继承的基础概念和使用方法,以便更好地理解和应用。

1. 继承的基本概念

继承是指在现有类的基础上,派生出一种新的类。这个新类会自动拥有前一个类的所有属性和方法,同时还可以添加新的属性和方法。继承关系是一种“是一种”(is-a)的关系。例如,狗是一种动物,这里动物是父类,狗是它的一个子类,狗即可继承动物的一些属性和方法,同时也自己可以拥有一定的特性。

C++中的继承支持单重继承、多重继承、虚继承等多种模式,这些不同的继承方式有各自的优缺点和适用场景。

2. 继承的使用方法

C++中通过“:”(冒号)来实现类的继承。例如:


class Animal{

public:

  void say()

    cout << "I am an animal." << endl;

  

};

class Dog : public Animal{

public:

  void bark()

    cout << "I can bark." << endl;

  

};

这里,Dog类公有继承了Animal类,即Dog是Animal的一个子类,同时也拥有了它的属性和方法。在Dog类中,我们还定义了自己的一个方法:bark(),它是Animal类中没有的。

接下来我们来看一下Dog类如何使用:


int main(){

  Dog d;

  d.say();

  d.bark();

  return 0;

}

输出结果为:


I am an animal.

I can bark.

我们可以看到,通过Dog类的对象d,我们既可以调用它继承自Animal类中的方法say(),也可以调用它自己定义的方法bark()。

3. 多重继承的使用方法

在C++中,一个派生类可以同时继承多个基类,这被称为多重继承。例如:


class Student{

public:

  string name;

  int age;

  void speak() I am " << age << " years old." << endl;

  

};

class Teacher{

public:

  string subject;

  void teach()

    cout << "I can teach " << subject << "." << endl;

  

};

class Master : public Student, public Teacher{

public:

  void doWork()

    cout << "I need to teach and study." << endl;

  

};

这里Master类同时继承了Student类和Teacher类,我们也可以访问它们的属性和方法,例如:


int main(){

  Master m;

  m.name = "Bob";

  m.age = 25;

  m.subject = "Math";

  m.speak();

  m.teach();

  m.doWork();

  return 0;

}

输出结果为:


My name is Bob, I am 25 years old.

I can teach Math.

I need to teach and study.

通过Master类的对象m,我们既可以访问它继承自Student类和Teacher类中的属性和方法,也可以调用它自己定义的方法doWork()。

4. 虚继承的使用方法

通过多重继承,我们可以在一个类中同时继承多个基类,但这也容易带来一些问题。例如,当一个类继承了多个基类,而这些基类又有共同的祖先类,那么这个类中就会存在多个相同的共同祖先类对象,这可能会导致一些问题。

为解决这个问题,C++提供了虚继承的机制。虚继承是指在继承链中,某个类的基类被声明为虚基类,表示继承链中只保留一个共同祖先类的实例。例如:


class Base

public:

  int value;

;

class Derived1 : virtual public Base{};

class Derived2 : virtual public Base{};

class Derived3 : public Derived1, public Derived2{};

这里,Base类被声明为虚基类,Derived1和Derived2是虚继承它的类,Derived3是它们的子类。在这个继承关系中,最终得到的Derived3类中只有一个Base类的实例。

虚继承的使用方法和普通继承类似,只需要在声明中加上virtual关键字即可。

5. 总结

本文介绍了C++类的继承的基本概念和使用方法,包括单重继承、多重继承和虚继承等多个方面。继承是面向对象编程中最基础、重要的概念之一,它能够实现代码的复用和提高编程效率。我们在实际编程中要根据具体的需求选择不同的继承模式,并注意不同继承方式可能带来的问题和解决方法。

  
  

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