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C++ 虛擬函式與繼承：理解多型繼承中的奧秘

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發布： 2024-04-28 12:30:02

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虛擬函數和繼承在物件導向程式設計中實現多態性：聲明虛擬函數允許衍生類別重寫基底類別方法，並根據物件的執行時間類型呼叫。繼承建立類別層次，衍生類別可存取和擴展基底類別資料和方法。多型繼承允許衍生類別從多個基底類別繼承，最衍生的物件可用所有基底類別的虛擬函數。虛擬函數的呼叫順序取決於類別的聲明順序。

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C 虛擬函數與繼承：理解多態繼承中的奧秘

概述

在物件導向程式設計中，虛擬函數和繼承是多態性的關鍵要素。虛擬函數允許衍生類別重寫基底類別的方法，並在運行時呼叫正確的實作。繼承建立了類別之間的層次關係，使衍生類別可以存取和擴展基底類別中的資料和方法。本文將深入探討 C 中虛擬函數和繼承的機制，並透過實戰案例進行說明。

虛擬函數

虛擬函數是一種成員函數，它被宣告為 virtual。當從衍生類別呼叫虛擬函數時，將根據物件的實際執行時間類型呼叫該函數的正確實作。

宣告虛擬函數：

class Base {
public:
    virtual void display() {
        cout << "Base class display" << endl;
    }
};

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重寫衍生類別中的虛擬函數：

class Derived : public Base {
public:
    virtual void display() { // 重写 display 方法
        cout << "Derived class display" << endl;
    }
};

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繼承

繼承允許衍生類別從基底類別繼承資料和方法。

繼承語法：

class Derived : public Base {
    // 派生类声明
};

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衍生類別可以存取和使用基底類別中的所有非私有成員，包括虛擬函數。它也可以在衍生類別中重寫基底類別的虛擬函數。

多態繼承

多型繼承：當一個衍生類別從多個基底類別繼承時。

在多態繼承中，最衍生類別的物件可以存取和使用所有基底類別的虛擬函數。跨多個繼承層次呼叫的順序取決於類別的聲明順序。

實戰案例：

考慮以下程式碼，展示了多態繼承的使用：

#include <iostream>

using namespace std;

class Shape {
public:
    virtual void draw() {
        cout << "Drawing shape" << endl;
    }
};

class Circle : public Shape {
public:
    virtual void draw() {
        cout << "Drawing circle" << endl;
    }
};

class Square : public Shape {
public:
    virtual void draw() {
        cout << "Drawing square" << endl;
    }
};

int main() {
    Shape* shapes[] = { new Circle(), new Square() };

    for (Shape* shape : shapes) {
        shape->draw();
    }

    return 0;
}

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