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C++ 类继承

ops 2025/6/22 4:56:21

当然可以！既然你是 C++ 初学者，有 C 的基础，我们就用你能熟悉的方式来讲清楚 C++ 的 类继承（inheritance），再配一个简单易懂的例子。

🧠 什么是类继承？

类继承 是 C++ 的一个重要特性，让你可以基于一个“已有的类”（父类或基类）去“扩展”出新的类（子类或派生类），复用已有代码并添加新功能。

你可以理解为：

子类 = 父类 + 自己的新东西

📦 通俗类比：

想象你有一个“交通工具”类（Vehicle）：

所有交通工具都有品牌、速度、移动() 方法。

你又想创建“汽车类”（Car）和“自行车类”（Bike），它们跟交通工具很像，但各自又有新特性，比如：

汽车有油箱容量
自行车有人力驱动方式

你没必要复制一份“品牌”、“速度”的代码，只要继承自交通工具就行。

📘 示例代码：通俗易懂的交通工具案例

#include <iostream>
using namespace std;// 父类（基类）
class Vehicle {
public:string brand;int speed;void move() {cout << brand << " 正在以 " << speed << " km/h 的速度移动。" << endl;}
};// 子类（派生类）
class Car : public Vehicle {
public:int fuel;  // 汽油量void showFuel() {cout << "当前油量是 " << fuel << " 升。" << endl;}
};int main() {Car myCar;myCar.brand = "Toyota";myCar.speed = 120;myCar.fuel = 40;myCar.move();      // 调用继承来的函数myCar.showFuel();  // 调用子类自己的函数return 0;
}

🔍 输出结果：

Toyota 正在以 120 km/h 的速度移动。
当前油量是 40 升。

🧩 学到了什么：

子类 Car 继承了 Vehicle 的成员（brand、speed、move()）
子类可以添加自己的成员变量（如 fuel）和方法（如 showFuel()）
可以像用普通类一样使用继承后的类

🎓 小贴士（你需要知道的）：

关键字	作用
`class A`	定义一个类 A
`class B : public A`	B 是 A 的子类，继承 A 的公共成员
`public`	表示公开继承，是最常用的继承方式
`protected`	子类能访问，外部不能访问
`private`	子类和外部都不能访问

✅ 总结一句话：

继承 = 复用已有类的功能 + 扩展自己的新能力
它让你可以用“父类打基础，子类加功能”的方式组织代码，减少重复，提高可维护性。

你想接着学「多态（virtual 函数）」、「构造函数如何继承」、「私有继承和保护继承的区别」吗？还是先巩固基本继承？

太好了！那我们就一步一步升级学习 C++ 继承的更多特性。先从你现在的基础出发，我们继续讲讲：

✅ 1. 构造函数在继承中的工作方式

我们先继续用前面的交通工具例子。

🔧 子类如何构造父类的部分？

class Vehicle {
public:Vehicle(string b, int s) {brand = b;speed = s;}void move() {cout << brand << " 正在以 " << speed << " km/h 的速度移动。" << endl;}protected:string brand;int speed;
};class Car : public Vehicle {
public:Car(string b, int s, int f) : Vehicle(b, s) {fuel = f;}void showFuel() {cout << "当前油量是 " << fuel << " 升。" << endl;}private:int fuel;
};

📝 说明：

Car 的构造函数通过 : Vehicle(b, s) 先调用父类构造函数。
这是必须的，因为父类 Vehicle 没有默认构造函数（自己写了带参数的）。

✅ 2. 多态：让父类指针/引用调用子类函数（virtual）

这是 C++ 的精髓之一！叫做 多态（polymorphism）。

🌟 举个经典例子：

class Vehicle {
public:virtual void move() {  // 注意 virtualcout << "交通工具在移动。" << endl;}
};class Car : public Vehicle {
public:void move() override {  // 重写父类的 movecout << "汽车在公路上快速移动！" << endl;}
};

👇 使用：

int main() {Vehicle* v;      // 父类指针Car myCar;v = &myCar;v->move();  // 实际调用的是 Car 的 move()（多态）
}

✅ 输出：

汽车在公路上快速移动！

🧠 为什么要这样做？

你可以写很多子类（Car、Bike、Train…），但都统一用 Vehicle* 来管理它们。

✅ 多态 = 父类指针/引用调用子类的重写方法，前提是函数要加上 virtual。

✅ 3. protected 访问权限

你已经熟悉 public 和 private，那 protected 是介于两者之间的访问权限：

protected：子类可以访问，外部不可以访问

class Vehicle {
protected:string brand;
};class Car : public Vehicle {
public:void showBrand() {cout << "品牌是 " << brand << endl;  // ✅ 可以访问}
};int main() {Car c;// c.brand = "Toyota"; ❌ 错误：外部不能访问 protected
}

✅ 总结升级版：

特性	说明
`virtual`	实现多态：让子类函数替代父类函数调用
`override`	明确声明是重写父类虚函数
`protected`	子类可以访问，外部不行
构造函数初始化	子类构造函数可通过 `: Base(...)` 初始化父类