学而时习之：C++中的继承

C++ 中的继承

继承是面向对象编程（OOP）的核心概念之一。它提供了一种机制，使得一个类可以获取另一个类的特性（字段与方法）。换句话说，继承就是在已有类的基础上创建新类。新类（派生类）可以复用原有类（基类）的字段和方法。

示例：在下面的示例中，Animal 是基类，而 Dog、Cat 和 Cow 都是派生类，它们扩展了 Animal 类。

语法

class 子类 : public 父类
{
    // 新增的字段与方法
};

C++ 继承的工作原理：
在 C++ 中，使用冒号 : 加上访问限定符（如 public）来实现继承。它让派生类（子类）获得基类（父类）的数据成员（字段）和成员函数（方法）。
当一个类继承另一个类时，它会得到父类所有可访问的成员；同时，子类也可以对这些成员进行重新定义（重写）或添加新的功能。

C++ 中继承的类型

1. 单继承

在单继承中，子类仅从一个父类派生，只继承单一父类的属性和行为。有时它也被称为简单继承。

#include <iostream>
using namespace std;
//交通工具
class Vehicle {
public:
    Vehicle() {
        cout << "This is a Vehicle" << endl;
    }
};
//轿车
class Car : public Vehicle {
public:
    Car() {
        cout << "This Vehicle is Car" << endl;
    }
};

int main() {
    Car obj;
    return 0;
}

This is a Vehicle
This Vehicle is Car

2. 多重继承

多重继承是 C++ 的一项特性，它允许一个类同时从多个基类继承。
各基类构造函数的调用顺序与继承顺序相同。例如在下段示例代码中，B 的构造函数先于 A 的构造函数被调用。

语法示例：

class A{
    // ...
};

class B{
    // ...
};

class C : public A, public B{
    // ...
};

3. 多级继承

C++ 中的多级继承是指：一个类从另一个已经派生过的类再派生，从而形成一条继承链。

#include <iostream>
using namespace std;
​
class Vehicle{
  public:
    Vehicle(){
        cout << "This is a Vehicle" << endl;
    }
};
​// 从 Vehicle 派生的类
class FourWheeler : public Vehicle{
  public:
    FourWheeler()
    {
        cout << "4 Wheeler Vehicles" << endl;
    }
};
​
// 从FourWheeler(四轮车)派生的子类
class Car : public FourWheeler{
  public:
    Car()
    {
        cout << "This 4 Wheeler Vehicle is a Car" << endl;
    }
};
​
int main()
{
    Car obj;
    return 0;
}

This is a Vehicle
4 Wheeler Vehicles
This 4 Wheeler Vehicle is a Car

4. 分层继承

在分层继承中，多个子类共同继承自同一个基类，也就是说，从一个基类派生出多个不同的派生类。
例如：Car（小汽车）和 Bus（公共汽车）都继承自 Vehicle（车辆）。

5. 混合继承

当两种或两种以上的继承方式在同一段程序里组合出现时，就称为混合继承。
例如：某个类既使用了多重继承，又处于一条多级继承链中。

混合继承在 C++ 中可能引发菱形问题（diamond problem）。
当某个派生类同时继承了两个拥有共同基类的类时，就会出现该问题：最终派生类里会包含多份共同基类的成员，从而产生访问歧义——到底用哪一份？

解决办法：使用虚继承（virtual inheritance），让共同基类只保留一份共享副本。