c++中什么是继承与多态_c++继承与多态详解-C++-PHP中文网

c++中什么是继承与多态_c++继承与多态详解

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-14 20:28:01

原创

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继承与多态是C++面向对象编程的核心，提升代码复用性与扩展性。1. 继承允许派生类获取基类成员，支持代码复用，通过public继承实现is-a关系；2. 多态通过虚函数实现动态绑定，使基类指针或引用在运行时调用派生类重写函数；3. 纯虚函数定义接口，构成抽象类，强制派生类实现特定方法；4. 基类析构函数应为virtual防止内存泄漏，避免对象切片需使用指针或引用，优先使用组合而非继承。

c++中什么是继承与多态_c++继承与多态详解

继承与多态是C++面向对象编程的两大核心特性，它们让代码更具可扩展性、可维护性和复用性。下面详细解释这两个概念及其在C++中的实现方式。

什么是继承

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。这样可以避免重复编写相同的代码，提升开发效率。

通过继承，派生类不仅可以使用基类的功能，还能添加新的功能或修改已有功能。

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语法格式： class 派生类 : 访问控制基类
访问控制： public、protected、private，最常用的是public继承
示例：

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

// 派生类 Dog 继承 Animal
class Dog : public Animal {
public:
void bark() { cout << "Dog is barking\n"; }
};

Dog d;
d.eat(); // 调用基类函数
d.bark(); // 调用自己的函数

在这个例子中，Dog类继承了Animal类的eat()方法，同时拥有自己的bark()方法。

什么是多态

多态指的是同一个接口表现出不同的行为。在C++中，多态主要通过虚函数实现，允许基类指针或引用调用派生类的重写函数。

多态的核心是“动态绑定”——程序在运行时决定调用哪个函数，而不是编译时。

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虚函数： 在基类中用 virtual 关键字声明的函数
重写（override）： 派生类提供与基类虚函数同名、同参数的实现
基类指针指向派生类对象： 实现多态的关键操作

// 启用多态的例子
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";
   }
};

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

如果没有 virtual 关键字，调用的将是基类的版本，这就是所谓的“静态绑定”。加上 virtual 后，C++使用虚函数表（vtable）在运行时查找正确的函数地址。

纯虚函数与抽象类

有时我们希望基类不提供具体实现，只定义接口。这时可以使用纯虚函数。

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

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

包含纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化。派生类必须实现所有纯虚函数，否则仍是抽象类。