C++ 面向对象特性详解：继承机制

🚀 C++ 面向对象特性详解：继承机制全解析——代码复用与扩展的核心（含实战陷阱）
📅 更新时间：2025年6月19日
🏷️ 标签：C++ | 继承 | OOP | 面向对象 | 代码复用 | C++基础

📖 前言

在C++和面向对象编程（OOP） 中，继承是实现代码复用和扩展的核心机制。通过继承，子类可以直接拥有父类的属性和方法，大大减少了重复代码，并为多态等高级特性打下了基础。理解继承不仅有助于写出结构清晰、易维护的程序，也是掌握OOP思想的关键一步

🔍 一、基础概念：C++继承

1. 什么是继承

继承是面向对象编程（OOP）中的核心特性之一。它允许一个类（子类/派生类）自动获得另一个类（父类/基类）的属性和方法，从而实现代码复用和功能扩展<.font>

2. 继承的语法

class 父类名 {// 父类成员
};class 子类名 : 继承方式 父类名 {// 子类成员
};

常见的继承方式有：public、protected、private。

3. 继承的作用

• 代码复用，提高开发效率
• 实现类之间的层次结构
• 为多态打下基础

4. 继承的类型

• 公有继承（public）：最常用，父类的公有成员和保护成员在子类中保持原有访问权限，子类只能访问父类的public下的成员以及函数
• 保护继承（protected）：父类的公有和保护成员在子类中都变为保护成员
• 私有继承（private）：父类的公有和保护成员在子类中都变为私有成员

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📝 二、语法详解：继承的实现

1. 公有继承（public）

公有继承是最常用的继承方式，表示"is-a"关系。子类对象可以直接访问父类的public成员，父类的protected成员在子类内部可以访问，但在外部不可见

示例：

class Animal {
public:void speak() { cout << "Animal speaks" << endl; }
protected:void eat() { cout << "Animal eats" << endl; }
};class Dog : public Animal {
public:void bark() { cout << "Dog barks" << endl; }void test() {speak(); // 可以访问父类public成员eat();   // 可以内部访问父类protected成员}
};int main() {Dog d;d.speak(); // 正确，public成员d.bark();  // 正确，Dog自己的方法// d.eat(); // 错误，protected成员不能在外部访问d.test();  // 正确，通过子类成员函数间接访问protected成员return 0;
}
输出:
Animal speaks
Dog barks
Animal speaks
Animal eats

公有继承下，子类对象可以直接访问父类的public成员，protected成员只能在子类内部访问

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2. 保护继承（protected）

保护继承表示"实现继承"，不希望外部把子类当作父类用。父类的public和protected成员在子类中都变成protected，外部无法访问，但子类内部可以访问。

示例：

class Base {
public:int a;
protected:int b;
};class Derived : protected Base {
public:void show() {a = 10; // 可以内部访问，a在Derived中是protectedb = 20; // 可以内部访问，b在Derived中是protectedcout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;}
};int main() {Derived d;// d.a = 1; // 错误，a在Derived中是protected 无法外部访问// d.b = 2; // 错误，b在Derived中是protected 无法外部访问d.show(); // 正确，通过成员函数间接访问return 0;
}输出:
a = 10, b = 20

保护继承下，父类的public和protected成员在子类中都变成protected，只能在子类及其后代内部c访问

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3. 私有继承（private）

私有继承表示"实现继承"，但对子类和外部都隐藏父类接口。父类的public和protected成员在子类中都变成private，只能在子类内部访问，外部和子类的子类都无法访问

示例：

class Base {
public:int a;
protected:int b;
};class Derived : private Base {
public:void show() {a = 10; // 可以内部访问，a在Derived中是privateb = 20; // 可以内部访问，b在Derived中是privatecout << "a = " << a << ", b = " << b << endl;}
};class SubDerived : public Derived {
public:void test() {// a = 1; // 错误，a在Derived中是private，SubDerived无法访问// b = 2; // 错误，b在Derived中是private，SubDerived无法访问}
};int main() {Derived d;// d.a = 1; // 错误，a在Derived中是private 无法外部访问// d.b = 2; // 错误，b在Derived中是private 无法外部访问d.show(); // 正确，通过成员函数间接访问return 0;
}

私有继承下，父类的public和protected成员在子类中都变成private，只能在子类内部访问，子类的子类和外部都无法访问

就算子类的子类用私有继承，内部依然无法访问！！！！！！！！

class SubDerived : private Derived {
public:void test() {// a = 1; // 错误，子类的子类在内部也依然无法访问// b = 2; // 错误，}
};

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4. 继承方式对成员访问的影响

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

无论哪种继承方式，父类的private成员都无法被子类访问

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⚠️ 三、常见陷阱

陷阱1：父类的private成员不能被子类直接访问

❌ 错误示例：

class Base {
private:int x;
};
class Derived : public Base {
public:void foo() { x = 10; } // 错误，x是private   即使是在内部访问也不行
};

✅ 正确示例：

class Base {
protected:int x;
};
class Derived : public Base {
public:void foo() { x = 10; } // 正确，x是protected  可以内部访问  但不能外部访问
};

private成员只能被本类访问，不能被子类直接访问

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🎯 四、实战案例

1. 继承实现代码复用

class Shape {
public:void draw() { cout << "Drawing shape" << endl; }
};class Circle : public Shape {
public:void drawCircle() { cout << "Drawing circle" << endl; }
};int main() {Circle c;c.draw();       // 复用Shape的draw方法c.drawCircle(); // Circle自己的方法return 0;
}

继承让子类自动拥有父类的功能，减少重复代码

5. 继承方式访问权限总结表

继承方式	访问位置	可访问自身成员	可访问父类成员（在子类中的权限）
public	外部	public	public
	子类内部	public, protected, private	public, protected
protected	外部	public	无（父类成员都变成protected，外部不可访问）
	子类内部	public, protected, private	protected（原public、protected）
private	外部	public	无（父类成员都变成private，外部不可访问）
	子类内部	public, protected, private	private（原public、protected）

说明：

• "自身成员"指子类自己声明的成员。
• "父类成员"指通过继承获得的父类成员。
• "在子类中的权限"指父类成员在子类中的访问级别。
• "无"表示外部无法访问父类成员。

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📊 五、总结

• 继承是OOP三大特性之一**，实现了代码复用和扩展**
• 公有继承最常用，注意访问权限的变化
• 父类的private成员不能被子类直接访问
• 继承为多态提供了基础

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