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c++如何实现继承和多态_c++继承多态操作方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-11 22:44:02

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继承和多态通过派生类复用基类成员并利用虚函数实现动态绑定，使同一接口调用不同实现，提升代码扩展性与维护性。

c++如何实现继承和多态_c++继承多态操作方法

在C++中，继承和多态是面向对象编程的两个核心特性。它们让代码更易于复用、扩展和维护。下面详细介绍如何使用C++实现继承和多态，并提供实用的操作方法。

1. 继承的基本实现

继承允许一个类（派生类）获取另一个类（基类）的成员变量和成员函数。通过继承，可以实现代码重用和层次化设计。

语法格式：

class 基类 {
// 成员声明
};

class 派生类 : 访问控制基类 {
// 新增成员
};

访问控制可以是 public、protected 或 private，通常使用 public 继承。

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示例：

class Animal {
public:
void eat() { cout << "Animal is eating\n"; }
};

class Dog : public Animal {
public:
void bark() { cout << "Dog barks!\n"; }
};

这样，Dog 类就拥有了 Animal 的 eat() 方法，还能调用自己的 bark() 方法。

2. 多态的实现方式

多态是指同一个接口可以有不同的实现方式。C++ 中通过虚函数实现运行时多态。

关键点：

在基类中将函数声明为 virtual
派生类重写（override）该函数
使用基类指针或引用调用函数，实际执行的是对象所属类型的函数

示例：

class Animal {
public:
    virtual void makeSound() {
        cout << "Animal makes sound\n";
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        cout << "Woof!\n";
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        cout << "Meow!\n";
    }
};

调用示例：

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Animal* a1 = new Dog();
Animal* a2 = new Cat();
a1->makeSound(); // 输出: Woof!
a2->makeSound(); // 输出: Meow!

虽然指针类型是 Animal*，但调用的是实际对象的函数，这就是多态。

3. 纯虚函数与抽象类

如果希望基类中的某个函数必须被派生类实现，可以将其定义为纯虚函数。

语法：virtual 返回类型函数名() = 0;

包含纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化。

示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        cout << "Drawing a circle\n";
    }
};

这样可以强制所有图形都实现自己的 draw 方法，便于统一管理。