C++类的继承和派生

一、继承基本概念

1. 继承机制：通过已有类（基类/父类）创建新类（派生类/子类），实现代码重用和扩展

2. 继承关系：
   • 基类 → 提供基础功能

   • 派生类 → 继承基类成员 + 新增特有成员

3. 继承优势：
   • 减少代码冗余

   • 提高开发效率

   • 增强程序扩展性

二、继承类型

1. 单继承：仅从一个基类派生

   class Derived : public Base { ... };
   

2. 多继承：从多个基类派生

   class Derived : public Base1, protected Base2 { ... };
   

三、访问控制与继承方式

继承方式	基类public成员	基类protected成员	基类private成员
public	public	protected	不可访问
protected	protected	protected	不可访问
private	private	private	不可访问

四、构造与析构机制

1. 执行顺序：
   • 构造函数：基类 → 成员对象 → 派生类

   • 析构函数：派生类 → 成员对象 → 基类

2. 派生类构造函数格式：

   Derived(参数表) : Base1(参数), Base2(参数), 成员对象(参数) { ... }
   

五、多继承的挑战与解决方案

1. 二义性问题：
   • 表现：多个基类存在同名成员

   • 解决方案：

   对象.基类名::成员 // 显式指定作用域
   

2. 菱形继承问题：
   • 表现：派生类包含重复基类成员

   • 解决方案：虚继承（virtual inheritance）

   class B : virtual public A { ... };
   class C : virtual public A { ... };
   class D : public B, public C { ... };
   

六、特殊继承技术

1. 虚基类特性：
   • 确保派生类只保留一份基类副本

   • 最终派生类需直接调用虚基类构造函数

2. 抽象类：
   • 包含纯虚函数的类（virtual void func() = 0;）

   • 不可实例化，用于接口定义

七、类型兼容规则

1. 派生类对象可赋值给基类对象
2. 基类指针/引用可指向派生类对象

   Base* p = new Derived();
   

八、设计实践要点

1. 优先使用public继承（符合IS-A关系）
2. 谨慎使用多继承，优先组合代替继承
3. 虚函数与继承结合实现运行时多态
4. 遵循"基类析构函数应为虚函数"原则

示例问题解决方案：
原Student和CollegeStudent类可通过继承优化：

class Student {
public:void display() { /* 显示num和name */ }
protected:int num;string name;
};class CollegeStudent : public Student {
public:void display() { Student::display();  // 重用基类方法cout << speciality;  // 新增特性}
private:string speciality;
};

通过继承复用num和name成员，避免代码重复，符合面向对象设计原则。