一文带你掌握C++中的继承

什么是继承

继承是面向对象编程的重要特性之一，它可以让一个类获得另一个类的变量和函数。这种类之间的关系被称为父子类关系或基类派生类关系。子类可以通过继承基类的成员来复用基类的代码，从而避免重复开发。

如何使用继承

在C++中，继承可以使用关键字extends或:（冒号）。子类继承了父类的所有成员，包括变量、函数和构造函数。在子类中可以使用基类的变量和函数，也可以覆盖某些基类的函数，从而实现多态性。

下面是一个例子：

#include<iostream>
using namespace std;

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

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

int main() {
   Rectangle Rect;

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

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

上面的代码中，我们定义了一个基类Shape和一个派生类Rectangle，Rectangle通过public继承Shape。Rectangle获得了Shape类中的setWidth()和setHeight()函数，通过这两个函数为Rectangle对象设置宽度和高度。在Rectangle中，我们定义了一个计算面积的函数getArea()，该函数通过访问基类中的width和height变量计算矩形的面积。

继承的类型

C++中继承有三种类型：公有继承（public）、私有继承（private）和保护继承（protected）。

1. 公有继承

公有继承是最常用的继承类型，它将基类的公有成员和保护成员都继承到派生类中，而私有成员不能被继承。

下面是一个公有继承的示例：

#include<iostream>
using namespace std;

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

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

int main() {
   Rectangle Rect;

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

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

运行结果为：

Total area: 35

1. 私有继承

私有继承是指派生类继承基类的私有成员，这些私有成员不能被派生类访问，只能通过基类的公有和保护成员访问。

下面是一个私有继承的示例：

#include<iostream>
using namespace std;

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

class Square: private Shape {
   public:
      void setSize(int s) {
         width = s;
         height = s;
      }
      int getArea() {
         return (width * height);
      }
};

int main() {
   Square Sq;

   Sq.setSize(5);

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Sq.getArea() << endl;

   return 0;
}

运行结果为：

Total area: 25

1. 保护继承

保护继承是指派生类继承基类的保护成员，这些被继承的保护成员在派生类中中仍然是保护成员，只能被基类或派生类的成员访问。

下面是一个保护继承的示例：

#include<iostream>
using namespace std;

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

class Square: protected Shape {
   public:
      void setSize(int s) {
         width = s;
         height = s;
      }
      int getArea() {
         return (width * height);
      }
};

int main() {
   Square Sq;

   Sq.setSize(5);

   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Sq.getArea() << endl;

   return 0;
}

运行结果为：

Total area: 25

总结

通过继承，子类可以获得父类的变量和函数，从而复用代码。C++中继承有三种类型：公有继承、私有继承和保护继承，不同的继承类型对父类成员的访问权限也不同。应该根据实际需求选择合适的继承类型。