C++ 继承
在 C++ 中，继承（inheritance）是一种面向对象编程的机制，允许你在已有类（基类／父类）的基础上派生出新类（派生类／子类），从而复用、扩展或修改已有行为。下面分几个方面介绍继承的要点与用法。
1. 基本语法
// 基类
class Base {
public:
void foo() { /*…*/ }
virtual void bar() { /*…*/ }
protected:
int data_;
};
// 派生类，public 继承
class Derived : public Base {
public:
void baz() { /*…*/ }
void bar() override { /* 重写基类的 virtual bar() */ }
};
class D : public B表示 公有继承（public inheritance），最常用。- 还可用
protected或private继承，分别将基类的公有和保护成员降为派生类的保护或私有成员（不常用）。
2. 访问控制与继承方式
| 继承方式 | 基类的 public → 派生 | 基类的 protected → 派生 | 派生对外可见性 |
|---|---|---|---|
| public | public | protected | 派生对外可访问 public 成员 |
| protected | protected | protected | 派生的所有继承成员都 protected |
| private | private | private | 派生的所有继承成员都 private |
3. 构造与析构
- 构造顺序：先调用基类构造，再调用派生类构造。
- 析构顺序：先调用派生类析构，再调用基类析构。
- 在派生类构造函数的初始化列表中，可显式调用基类构造：
class Derived : public Base { public: Derived(int x, int y) : Base(x) // 调用 Base(int) , member_(y) {} private: int member_; };
4. 多重继承与菱形继承
4.1 多重继承
class A { /*…*/ };
class B { /*…*/ };
class C : public A, public B { /*…*/ };
- C 同时继承自 A 和 B，但会分别包含两份 A、B 的子对象。
4.2 菱形继承与虚继承
当多个派生路径导致“钻石”结构，普通多重继承会引入基类多份子对象，可能造成二义性：
class A { /*…*/ };
class B : public A { /*…*/ };
class C : public A { /*…*/ };
class D : public B, public C { /*…*/ };
// D 中有两份 A 子对象：B::A 和 C::A
使用 虚继承（virtual inheritance）可保证只有一份共享的 A：
class B : virtual public A { /*…*/ };
class C : virtual public A { /*…*/ };
class D : public B, public C { /*…*/ };
5. 覆盖与重载
- 重载（overload）是指同一类中同名函数参数列表不同。
- 覆盖（override）是派生类重写基类的虚函数。使用
override关键字可让编译器检查签名是否一致：struct Base { virtual void f(int); }; struct Derived : Base { void f(int) override; // 正确覆盖 void f(double) override; // 错误：没有对应基类重载可覆盖 };
6. 多态与虚函数
- 基类将函数声明为
virtual，允许派生类提供不同实现。 - 通过基类指针或引用调用虚函数时，运行期（RTTI）会动态绑定到派生类版本，实现 动态多态：
Base* p = new Derived; p->bar(); // 调用 Derived::bar() - 别忘了给基类声明虚析构函数，避免通过基类指针删除派生对象时发生资源泄漏：
struct Base { virtual ~Base() = default; };
7. 禁止继承与最终继承
- C++11 起可用
final修饰，防止某个类被进一步派生，或某个虚函数被重写：class Base final { /*…*/ }; // Base 不能被继承 class B { virtual void f() final; // f() 不能被覆盖 };
8. 对象切片（Object Slicing）
如果用基类对象而非指针/引用来接收派生类实例，会发生对象切片，派生类的扩展部分被截断：
Derived d;
Base b = d; // 切片：b 只保留 Base 部分
- 避免将派生对象直接赋值给基类对象，使用指针或引用来保留完整多态性。
小结
- 通过 公有继承 复用并扩展基类行为，使用虚函数实现运行期多态。
- 理解 访问控制、构造/析构顺序、虚继承（解决菱形问题）、对象切片 等细节，才能设计出安全、可维护的类层次。
- 使用
override、final、虚析构等现代特性，可让继承体系更健壮、错误更易发现。