C++ 继承

面向对象编程中最重要的概念之一就是继承。继承允许我们用另一个类来定义一个类，这样可以更容易地创建和维护一个应用程序。这也提供了重用代码功能和快速实现的机会。

在创建一个类时，程序员可以指定新类应该继承现有类的成员，而不是完全编写新的数据成员和成员函数。这个现有类被称为基类，新类被称为派生类。

继承的概念实现了”is a”的关系。例如，哺乳动物是动物，狗是哺乳动物，因此狗也是动物，依此类推。

基类和派生类

一个类可以从多个类派生，这意味着它可以从多个基类继承数据和函数。为了定义一个派生类，我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表列出了一个或多个基类，具有如下形式:

class derived-class: access-specifier base-class

其中access-specifier是以下之一： public，protected， 或 private ，base-class是先前定义的类的名称。如果未使用access-specifier，则默认为private。

考虑一个基类 Shape 及其派生类 Rectangle 如下：

#include <iostream>

using namespace std;

// Base class
class Shape {
   public:
      void setWidth(int w) {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h) {
         height = h;
      }

   protected:
      int width;
      int height;
};

// Derived class
class Rectangle: public Shape {
   public:
      int getArea() { 
         return (width * height); 
      }
};

int main(void) {
   Rectangle Rect;

   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   // Print the area of the object.
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

当上述代码被编译和执行时，会产生以下结果−

Total area: 35

访问控制和继承

派生类可以访问其基类的所有非私有成员。因此，基类成员如果不想被派生类的成员函数访问，应该在基类中声明为私有成员。

根据谁可以访问它们，我们可以总结出不同的访问类型如下：

Access	public	protected	private
Same class	yes	yes	yes
Derived classes	yes	yes	no
Outside classes	yes	no	no

派生类继承所有基类的方法，但有以下几个例外：

基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
基类的重载运算符。
基类的友元函数。

继承类型

当从一个基类派生出一个类时，可以通过 公有(public)、保护(protected) 或者 私有(private) 继承来继承基类。继承类型由访问说明符(access-specifier)指定。

我们几乎不使用 保护(protected) 或者 私有(private) 继承，但常用的是 公有(public) 继承。在使用不同类型的继承时，应遵循以下规则−

公有(public)继承 − 当从一个 公有(public) 基类派生出一个类时，基类的 公有(public) 成员成为派生类的 公有(public) 成员，基类的 保护(protected) 成员成为派生类的 保护(protected) 成员。基类的 私有(private) 成员对于派生类而言是不可直接访问的，但可以通过对基类的 公有(public) 和 保护(protected) 成员的调用来访问。
保护(protected)继承 − 当从一个 保护(protected) 基类派生出一个类时，基类的 公有(public) 和 保护(protected) 成员成为派生类的 保护(protected) 成员。
私有(private)继承 − 当从一个 私有(private) 基类派生出一个类时，基类的 公有(public) 和 保护(protected) 成员成为派生类的 私有(private) 成员。

多重继承

一个C++类可以从多个类继承成员，下面是其扩展语法−

class derived-class: access baseA, access baseB....

其中access可以是公共、受保护、或者私有之一，并且将针对每个基类进行设置，它们将以逗号分隔，如上所示。让我们尝试以下示例：

#include <iostream>

using namespace std;

// Base class Shape
class Shape {
   public:
      void setWidth(int w) {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h) {
         height = h;
      }

   protected:
      int width;
      int height;
};

// Base class PaintCost
class PaintCost {
   public:
      int getCost(int area) {
         return area * 70;
      }
};

// Derived class
class Rectangle: public Shape, public PaintCost {
   public:
      int getArea() {
         return (width * height); 
      }
};

int main(void) {
   Rectangle Rect;
   int area;

   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   area = Rect.getArea();

   // Print the area of the object.
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   // Print the total cost of painting
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

   return 0;
}

当上述代码被编译和执行时，它产生如下结果 –