C++ 中繼承如何用來建構類別層次結構？

C++ 繼承用於建構類別層次結構，新類別（衍生類別）從基底類別繼承功能並擴展其功能。衍生類別使用存取說明符宣告繼承關係，控制對基底類別成員的存取權限。 public 授予衍生類別和外部程式碼存取權限，protected 授予衍生類別及其衍生類別的存取權限，private 只授予衍生類別存取權限。透過建立衍生類別並覆寫基底類別的純虛函數，衍生類別可以實現自訂功能，如範例中 Rectangle 和 Circle 計算特定形狀面積的實作。

C++ 中的繼承：建構類別層次結構

前言

繼承是物件導向程式設計中的一項基本概念，它允許從現有的類別建立新的類別。在 C++ 中，繼承可以用於建構類別層次結構，其中每個類別繼承自其基底類別並可能擴展其功能。

語法

為了從基底類別繼承，新的類別（衍生類別）必須使用public、protected 或private 存取說明符宣告繼承關係。語法如下：

class 派生类 : 访问说明符 基类 {
    // 派生类成员
};

• 存取說明符控制衍生類別對基底類別成員的存取權：

  • ##public：允許衍生類別和外部程式碼存取基底類別成員。
  • protected：允許衍生類別及其衍生類別存取基底類別成員。
  • private：只允許衍生類別存取基底類別成員。

實戰案例

考慮一個描述幾何形狀的類別層次結構：

class Shape {
public:
    virtual double getArea() const = 0; // 纯虚函数
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    Rectangle(double width, double height) : _width(width), _height(height) {}
    double getArea() const override { return _width * _height; }
private:
    double _width, _height;
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double radius) : _radius(radius) {}
    double getArea() const override { return 3.14159 * _radius * _radius; }
private:
    double _radius;
};

範例

在此範例中，

Shape 是形狀類別的基類，它包含一個純虛函數getArea()，這意味著必須在所有衍生類別中實作它。

• Rectangle 是一個從 Shape 繼承的矩形類，它覆蓋了 getArea() 函數以計算矩形的面積。
• Circle 是另一個從 Shape 繼承的圓類，它也覆寫了 getArea() 函數以計算圓的面積。

要使用這個類別層次結構，我們可以建立

Rectangle 和Circle 物件並呼叫getArea() 函數：

int main() {
    Rectangle rectangle(2.0, 3.0);
    cout << "Rectangle area: " << rectangle.getArea() << endl;
    Circle circle(5.0);
    cout << "Circle area: " << circle.getArea() << endl;
    return 0;
}

輸出：

Rectangle area: 6
Circle area: 78.5398163397

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