C++ 中继承如何用于构建类层次结构？

C++ 继承用于构建类层次结构，新类（派生类）从基类继承功能并扩展其功能。派生类使用访问说明符声明继承关系，控制对基类成员的访问权限。public 授予派生类和外部代码访问权限，protected 授予派生类及其派生类的访问权限，private 只授予派生类访问权限。通过创建派生类并覆写基类的纯虚函数，派生类可以实现自定义功能，如示例中 Rectangle 和 Circle 计算特定形状面积的实现。

C++ 中的继承：构建类层次结构

前言

继承是面向对象编程中的一项基本概念，它允许从现有的类创建新的类。在 C++ 中，继承可以用于构建类层次结构，其中每个类继承自其基类并可能扩展其功能。

语法

为了从基类继承，新的类（派生类）必须使用 public、protected 或 private 访问说明符声明继承关系。语法如下：

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

• 访问说明符控制派生类对基类成员的访问权限：

  • public：允许派生类和外部代码访问基类成员。
  • protected：允许派生类及其派生类访问基类成员。
  • private：只允许派生类访问基类成员。

实战案例

考虑一个描述几何形状的类层次结构：

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;
};

示例

在此示例中，Shape 是形状类的基类，它包含一个纯虚函数 getArea()，这意味着必须在所有派生类中实现它。

• Rectangle 是一个从 Shape 继承的矩形类，它覆盖了 getArea() 函数以计算矩形的面积。
• Circle 是另一个从 Shape 继承的圆类，它也覆盖了 getArea() 函数以计算圆的面积。

要使用这个类层次结构，我们可以创建 Rectangle 和 Circle 对象并调用 getArea() 函数：

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;
}

输出：

Rectangle area: 6
Circle area: 78.5398163397

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