C++ 继承

面向对象编程中最重要的概念之一是继承。继承允许我们在另一个类的基础上定义一个类，这使得创建和维护应用程序变得更加容易。这也提供了一个重用代码功能和快速实现的机会。

在创建一个类时，程序员不必编写全新的数据成员和成员函数，而是可以指定新类应该继承现有类的成员。这个现有类被称为基类，而新类则被称为派生类。

继承实现了“is a”的关系。例如，哺乳动物“is a”动物，狗“is a”哺乳动物，因此狗也是动物。

基类与派生类

一个类可以从多个类派生，这意味着它可以继承来自多个基类的数据和函数。定义派生类时，我们使用类派生列表来指定基类。类派生列表命名一个或多个基类，并且形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中 access-specifier 是 public、protected 或 private 中的一个，而 base-class 是先前定义的一个类。如果没有使用 access-specifier，则默认为 private。

考虑以下的基类 Shape 和其派生类 Rectangle：

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

   // 打印对象的面积。
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   return 0;
}

当以上代码被编译和执行时，它产生如下结果：

Total area: 35

访问控制与继承

派生类可以访问其基类的所有非私有成员。因此，基类中不应被派生类成员函数访问的成员应声明为私有。

我们可以总结不同访问类型的控制如下：

访问类型	同一类内	派生类	外部类
Public	是	是	是
Protected	是	是	否
Private	是	否	否

派生类继承所有基类方法，除了以下几种例外：

基类的构造函数、析构函数和拷贝构造函数。
基类的重载运算符。
基类的友元函数。

继承类型

当从基类派生一个类时，基类可以通过 public、protected 或 private 继承。继承类型由上面解释的 access-specifier 指定。

我们几乎不用 protected 或 private 继承，但 public 继承常用。使用不同类型的继承时，遵循以下规则：

公共继承：当从公共基类派生一个类时，基类的公共成员变为派生类的公共成员，基类的受保护成员变为派生类的受保护成员。基类的私有成员不能直接从派生类访问，但可以通过调用基类的公共和受保护成员来访问。
受保护继承：当从受保护基类派生时，基类的公共和受保护成员变为派生类的受保护成员。
私有继承：当从私有基类派生时，基类的公共和受保护成员变为派生类的私有成员。

多重继承

C++ 类可以使用多重继承从多个类继承成员。多重继承是一种允许一个类从多个基类继承的特性，这意味着派生类可以有多个父类，并且可以从所有基类继承属性和行为。

扩展的语法如下：

class derived-class: access baseA, access baseB...

其中 access 是 public、protected 或 private 中的一个，并且每个基类都有一个 access，它们之间用逗号分隔。让我们尝试以下示例：

#include <iostream>

using namespace std;

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

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

// 派生类
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();
   
   // 打印对象的面积。
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;

   // 打印总油漆费用
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;

   return 0;
}

当以上代码被编译和执行时，它产生如下结果：

Total area: 35
Total paint cost: $2450