C++中的继承是如何工作的_C++面向对象三大特性之继承详解

继承是C++中实现代码复用和类层次构建的核心机制，允许派生类继承基类的成员；通过public、protected、private三种方式控制访问权限，其中public继承最常用，表示“is-a”关系；构造函数先调用基类再派生类，析构则相反；结合虚函数可实现多态，支持运行时动态绑定；多重继承虽强大但需注意二义性和菱形问题，可用作用域符或虚继承解决；合理使用继承有助于构建灵活可扩展的系统。

继承是C++面向对象编程的三大核心特性之一（封装、继承、多态），它允许我们基于一个已有的类创建新的类，新类自动拥有原有类的成员变量和成员函数。这种机制提高了代码的复用性和可维护性。

什么是继承

在C++中，继承是指一个类（称为派生类或子类）可以继承另一个类（称为基类或父类）的属性和行为。通过继承，子类可以直接使用父类的公共和受保护成员，也可以在此基础上添加新的功能或修改已有功能。

定义继承的语法如下：

其中“访问控制”可以是 public、protected 或 private，它决定了基类成员在派生类中的访问权限。

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继承的三种方式

C++支持三种继承方式，它们影响基类成员在派生类中的可见性：

• public 继承：基类的 public 成员在派生类中仍是 public，protected 成员保持为 protected。这是最常用的方式，表示“是一个”（is-a）关系。
• protected 继承：基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变为 protected。
• private 继承：基类的所有成员在派生类中都变为 private，无法被进一步继承。

通常建议使用 public 继承，以保持清晰的接口和多态支持。

构造函数和析构函数的调用顺序

当创建派生类对象时，构造函数的调用顺序是：先调用基类的构造函数，再调用派生类的构造函数。析构时则相反：先执行派生类的析构函数，再执行基类的析构函数。

如果基类有带参数的构造函数，必须在派生类构造函数的初始化列表中显式调用：

继承与多态

继承为多态提供了基础。通过将基类的函数声明为 virtual，可以在派生类中重写该函数，实现运行时多态。

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例如：

这里通过基类指针调用了派生类的实现，体现了多态性。

多重继承

C++还支持一个类从多个基类继承，称为多重继承。虽然强大，但容易引发二义性和菱形继承问题。

例如：

解决方法是使用作用域符明确调用：c.A::foo();

对于菱形继承（两个派生类继承同一个基类，再被一个类继承），可以使用虚继承避免重复基类实例。

总结

继承是C++实现代码复用和构建类层次结构的重要手段。合理使用 public 继承配合虚函数，可以构建灵活、可扩展的面向对象系统。需要注意构造/析构顺序、访问控制和多重继承带来的复杂性。掌握这些机制，才能写出高效且易于维护的C++程序。

基本上就这些。理解继承的工作原理，是深入学习C++多态和设计模式的基础。

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