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如何在C++中实现用户类的继承与派生

2023-07-04 18:25:45 深夜i 7 0

C++ 用户类继承派生实现

在编程中，用户类的继承和派生是一种非常常见的操作，特别是在面向对象的程序设计中。C++语言作为一种面向对象的语言，提供了丰富的机制来支持用户类的继承和派生。本文将介绍如何在C++中实现用户类的继承与派生。

一、继承

继承是面向对象编程中的重要概念之一，它可以让派生类继承基类的属性和方法。在C++语言中，使用“:”符号来实现继承。

定义基类：

class Person{
  public:
    string name;
    int age;
  public:
    void show()
      cout << "My name is " << name << "
};

定义派生类：

class Student:public Person{
  public:
    int student_id;
  public:
    void show()
      cout << "My name is " << name << "
};

在上面的例子中，我们定义了一个名为Person的基类，它有两个属性name和age，以及一个show()方法用于显示基类的信息。接下来，我们定义了一个名为Student的派生类，它通过public方式继承了基类Person的所有属性和方法，同时又新增了一个属性student_id。在派生类中，我们重新定义了show()方法来显示派生类自己的信息。

二、多继承

在C++中，支持多重继承，即派生类可以继承多个基类。使用逗号“，”分隔基类即可实现多重继承。

定义基类：

class Teacher{
  public:
    string name;
    int age;
  public:
    void show()
      cout << "My name is " << name << "
};

定义派生类：

class GraduateStudent:public Person, public Teacher{
  public:
    int student_id;
  public:
    void show() my student ID is " << student_id
      << "
};

在上面的例子中，我们定义了一个名为Teacher的基类，它和Person类有相同的属性和方法，用于说明多重继承的情况。接下来，我们定义了一个名为GraduateStudent的派生类，它通过public方式同时继承了基类Person和Teacher的所有属性和方法，并新增了一个属性student_id。在派生类中，我们重新定义了show()方法来显示派生类自己的信息。

三、虚函数

虚函数是在基类中使用virtual关键字声明的成员函数，它可以在派生类中被重写或覆盖，实现多态性。在C++中，使用虚函数可以实现动态绑定，即在运行时根据对象类型决定调用哪一个函数。虚函数可以让派生类完全覆盖基类的方法，从而实现对基类的扩展。

定义基类：

class Shape{
  protected:
    double length;
    double width;
  public:
    Shape(double len, double wid)
      length = len;
      width = wid;
    
    virtual double area()
      cout << "Parent class area :" << endl;
      return 0.0;
    
};

定义派生类：

class Rectangle:public Shape{
  public:
    Rectangle(double len, double wid):Shape(len, wid){}
    double area(){
      cout << "Rectangle class area: " << endl;
      return (length * width);
    }
};
class Triangle:public Shape{
  public:
    Triangle(double len, double wid):Shape(len, wid){}
    double area(){
      cout << "Triangle class area: " << endl;
      return (length * width / 2);
    }
};

在上面的例子中，我们定义了一个名为Shape的基类，它有两个属性length和width，以及一个虚函数area()，它返回一个double类型的值。接下来，我们定义了两个派生类Rectangle和Triangle，它们分别重写了基类中的虚函数area()，以实现自己的面积计算。

下面是示例程序的main()函数：

int main(){
  Shape *shape;
  Rectangle rec(10,7);
  Triangle tri(10,5);
  shape = &rec;
  shape->area();
  shape = &tri;
  shape->area();
  return 0;
}

在上面的程序中，我们创建了一个shape指针，用于指向Shape类的对象。然后创建了一个Rectangle类对象和一个Triangle类对象，并将它们都赋给shape指针。最后，我们调用shape指针的area()函数，在运行时确定实际调用的是哪一个类的方法。

四、总结

本文简要介绍了C++中的用户类的继承和派生的实现方法，包括单继承、多重继承和虚函数。继承和派生是面向对象编程中重要的概念，掌握这些概念对于设计和开发复杂的软件系统至关重要。在实践中，应该根据实际情况选择合适的继承和派生关系，遵循良好的编程风格和设计原则，以实现高可维护、高可扩展和高可复用的代码。

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