为什么C++继承过程中使用访问说明符和虚函数

小编 • 2023年2月28日下午10:23 • 科技 • 阅读 391

访问说明符可以保证派生类对基类的访问权限是可控的，从而保证代码的安全性和可维护性。虚函数可以实现多态性，使代码更加灵活和可扩展，同时也提高了代码的可读性和可维护性。因此，在C++中，继承过程中使用访问说明符和虚函数是非常重要的。

在C++中，继承是一种重要的特性。它允许一个类（称为派生类或子类）继承另一个类（称为基类或父类）的成员变量和成员函数，并且可以添加新的成员变量和成员函数。在C++中，继承过程中使用访问说明符和虚函数有很多好处，本文将对此进行详细讲解。

访问说明符

在C++中，访问说明符（access specifiers）是用于控制派生类对基类成员的访问权限的关键字。C++中有三种访问说明符：public、protected和private。它们的作用如下：

public: 派生类可以访问基类中的公有成员（public），但不能访问基类中的保护成员（protected）和私有成员（private）。
protected: 派生类可以访问基类中的公有成员和保护成员，但不能访问基类中的私有成员。
private: 派生类无法访问基类中的公有成员、保护成员和私有成员。

访问说明符的作用是保证派生类对基类的访问权限是可控的，从而保证代码的安全性和可维护性。派生类可以通过继承基类的公有成员来实现代码的复用，而基类的保护成员和私有成员则可以在基类内部使用，从而避免了派生类的误操作。

虚函数

在C++中，虚函数（virtual function）是一种特殊的成员函数，它可以被派生类重写（override），从而实现多态性。多态性是指通过同一接口实现不同的行为。在C++中，多态性可以通过虚函数和指针或引用实现。

假设有一个基类Animal和两个派生类Cat和Dog：

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Animal speaks!" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "Cat meows!" << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout << "Dog barks!" << endl;
    }
};

上述代码中，虚函数speak()在基类中被声明为virtual，并且在派生类中被重写。这样，当通过指针或引用调用speak()函数时，会根据对象的实际类型调用相应的函数，实现了多态性。

Animal *animal;
Cat cat;
Dog dog;

animal = &cat;
animal->speak(); // 输出"Cat meows!"

animal = &dog;
animal->speak(); // 输出"Dog barks!"

虚函数的作用是允许派生类重写基类的成员函数，从而实现多态性。这种多态性可以在运行时动态绑定，从而使代码更加灵活和可扩展。同时，虚函数的使用也可以提高代码的可读性和可维护性，因为它避免了手动的类型判断和转换，减少了出错的可能性。

总结

在C++中，继承过程中使用访问说明符和虚函数有很多好处。访问说明符可以保证派生类对基类的访问权限是可控的，从而保证代码的安全性和可维护性。虚函数可以实现多态性，使代码更加灵活和可扩展，同时也提高了代码的可读性和可维护性。因此，在C++中，继承过程中使用访问说明符和虚函数是非常重要的。

延伸阅读：

什么是C++？

C++（c plus plus）是一种计算机高级程序设计语言，由C语言扩展升级而产生，最早于1979年由本贾尼·斯特劳斯特卢普在AT&T贝尔工作室研发。

C++既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计。 C++几乎可以创建任何类型的程序：游戏、设备驱动程序、HPC、云、桌面、嵌入式和移动应用等。甚至用于其他编程语言的库和编译器也使用C++编写。

C++拥有计算机运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。

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