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C++ 繼承

編輯：C++入門知識

C++ 繼承

面向對象程序設計中最重要的一個概念是繼承。繼承允許我們依據另一個類來定義一個類，這使得創建和維護一個應用程序變得更容易。這樣做，也達到了重用代碼功能和提高執行時間的效果。

當創建一個類時，您不需要重新編寫新的數據成員和成員函數，只需指定新建的類繼承了一個已有的類的成員即可。這個已有的類稱為基類，新建的類稱為派生類。

繼承代表了 is a 關系。例如，哺乳動物是動物，狗是哺乳動物，因此，狗是動物，等等。

基類 & 派生類

一個類可以派生自多個類，這意味著，它可以從多個基類繼承數據和函數。定義一個派生類，我們使用一個類派生列表來指定基類。類派生列表以一個或多個基類命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中，訪問修飾符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一個，base-class 是之前定義過的某個類的名稱。如果未使用訪問修飾符 access-specifier，則默認為 private。

假設有一個基類 Shape，Rectangle 是它的派生類，如下所示：

#include <iostream>
 
using namespace std;

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

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

int main(void)
{
   Rectangle Rect;
 
   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);

   // 輸出對象的面積
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Total area: 35

訪問控制和繼承

派生類可以訪問基類中所有的非私有成員。因此基類成員如果不想被派生類的成員函數訪問，則應在基類中聲明為 private。

我們可以根據訪問權限總結出不同的訪問類型，如下所示：

訪問publicprotectedprivate 同一個類yesyesyes 派生類yesyesno 外部的類yesnono

一個派生類繼承了所有的基類方法，但下列情況除外：

基類的構造函數、析構函數和拷貝構造函數。
基類的重載運算符。
基類的友元函數。

繼承類型

當一個類派生自基類，該基類可以被繼承為 public、protected 或 private 幾種類型。繼承類型是通過上面講解的訪問修飾符 access-specifier 來指定的。

我們幾乎不使用 protected 或 private 繼承，通常使用 public 繼承。當使用不同類型的繼承時，遵循以下幾個規則：

公有繼承（public）：當一個類派生自公有基類時，基類的公有成員也是派生類的公有成員，基類的保護成員也是派生類的保護成員，基類的私有成員不能直接被派生類訪問，但是可以通過調用基類的公有和保護成員來訪問。
保護繼承（protected）： 當一個類派生自保護基類時，基類的公有和保護成員將成為派生類的保護成員。
私有繼承（private）：當一個類派生自私有基類時，基類的公有和保護成員將成為派生類的私有成員。

多繼承

多繼承即一個子類可以有多個父類，它繼承了多個父類的特性。

C++ 類可以從多個類繼承成員，語法如下：

class <派生類名>:<繼承方式1><基類名1>,<繼承方式2><基類名2>,…
{
<派生類類體>
};

其中，訪問修飾符繼承方式是 public、protected 或 private 其中的一個，用來修飾每個基類，各個基類之間用逗號分隔，如上所示。現在讓我們一起看看下面的實例：

#include <iostream>
 
using namespace std;

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

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

// 派生類
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();
   
   // 輸出對象的面積
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   // 輸出總花費
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：