# C++ 繼承 面向對象程序設計中最重要的一個概念是繼承。繼承允許我們依據另一個類來定義一個類，這使得創建和維護一個應用程序變得更容易。這樣做，也達到了重用代碼功能和提高執行時間的效果。 當創建一個類時，您不需要重新編寫新的數據成員和成員函數，只需指定新建的類繼承了一個已有的類的成員即可。這個已有的類稱為**基類**，新建的類稱為**派生類**。 繼承代表了 **is a** 關系。例如，哺乳動物是動物，狗是哺乳動物，因此，狗是動物，等等。 ## 基類 & 派生類 一個類可以派生自多個類，這意味著，它可以從多個基類繼承數據和函數。定義一個派生類，我們使用一個類派生列表來指定基類。類派生列表以一個或多個基類命名，形式如下： ``` class derived-class: access-specifier base-class ``` 其中，訪問修飾符 access-specifier 是 **public、protected** 或 **private** 其中的一個，base-class 是之前定義過的某個類的名稱。如果未使用訪問修飾符 access-specifier，則默認為 private。 假設有一個基類 **Shape**，**Rectangle** 是它的派生類，如下所示： ``` #include <iostream> using namespace std; // 基類 class Shape { public: void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 派生類 class Rectangle: public Shape { public: int getArea() { return (width * height); } }; int main(void) { Rectangle Rect; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); // 輸出對象的面積 cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl; return 0; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Total area: 35 ``` ## 訪問控制和繼承 派生類可以訪問基類中所有的非私有成員。因此基類成員如果不想被派生類的成員函數訪問，則應在基類中聲明為 private。 我們可以根據訪問權限總結出不同的訪問類型，如下所示： | 訪問 | public | protected | private | | --- | --- | --- | --- | | 同一個類 | yes | yes | yes | | 派生類 | yes | yes | no | | 外部的類 | yes | no | no | 一個派生類繼承了所有的基類方法，但下列情況除外： * 基類的構造函數、析構函數和拷貝構造函數。 * 基類的重載運算符。 * 基類的友元函數。 ## 繼承類型 當一個類派生自基類，該基類可以被繼承為 **public、protected** 或 **private** 幾種類型。繼承類型是通過上面講解的訪問修飾符 access-specifier 來指定的。 我們幾乎不使用 **protected** 或 **private** 繼承，通常使用 **public** 繼承。當使用不同類型的繼承時，遵循以下幾個規則： * **公有繼承（public）：**當一個類派生自**公有**基類時，基類的**公有**成員也是派生類的**公有**成員，基類的**保護**成員也是派生類的**保護**成員，基類的**私有**成員不能直接被派生類訪問，但是可以通過調用基類的**公有**和**保護**成員來訪問。 * **保護繼承（protected）：** 當一個類派生自**保護**基類時，基類的**公有**和**保護**成員將成為派生類的**保護**成員。 * **私有繼承（private）：**當一個類派生自**私有**基類時，基類的**公有**和**保護**成員將成為派生類的**私有**成員。 ## 多重繼承 C++ 類可以從多個類繼承成員，語法如下： ``` class derived-class: access baseA, access baseB.... ``` 其中，訪問修飾符 access 是 **public、protected** 或 **private** 其中的一個，用來修飾每個基類，各個基類之間用逗號分隔，如上所示。現在讓我們一起看看下面的實例： ``` #include <iostream> using namespace std; // 基類 Shape class Shape { public: void setWidth(int w) { width = w; } void setHeight(int h) { height = h; } protected: int width; int height; }; // 基類 PaintCost class PaintCost { public: int getCost(int area) { return area * 70; } }; // 派生類 class Rectangle: public Shape, public PaintCost { public: int getArea() { return (width * height); } }; int main(void) { Rectangle Rect; int area; Rect.setWidth(5); Rect.setHeight(7); area = Rect.getArea(); // 輸出對象的面積 cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl; // 輸出總花費 cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl; return 0; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Total area: 35 Total paint cost: $2450 ```