c++设计三种不同继承方式的意义是什么

C++中继承是面向对象编程的一个核心概念,它使得子类可以继承和扩展父类的功能。C++提供了三种不同的继承方式: 公有继承(Public inherited)、保护继承(Protected inherited)私有继承(Private inherited)。这三种继承方式在访问控制和接口继承方面有所区别,对类间的关系表达和使用上具有不同的意义和作用。

c++设计三种不同继承方式的意义是什么

摘要:本文深入探讨C++中三种不同继承方式的意义。公有继承 是最常用的继承方式,使得公有和保护成员在子类中保持相同的访问级别,意味着“是一个”关系。保护继承 将所有公有和保护成员继承为保护成员,适用于意图更多保持实现细节而非接口的场景。私有继承 将所有继承成员作为私有成员,反映了“有一个”关系,它更侧重于实现的复用,而非接口的继承。接下来,我们将从多角度全面分析和阐述这三种继承方式的具体含义和应用场景。

## 一、公有继承的意义

公有继承 是最直观的继承方式,主要体现在它保持了父类公有成员的访问属性,并允许子类对象被视为父类类型的对象,这符合里氏替换原则,即在任何需要父类对象的场合可以使用子类对象替代。比如GUI中的窗口类和按钮类,按钮是一种特殊的窗口,因此按钮类可以公有继承窗口类。

当我们期望子类能够向外界展示父类的接口,并且想要通过子类处理在父类中已经声明过的功能时,应当选择公有继承。这种方式符合人们对“继承”的理解,描述的是一种逻辑上的“子类是父类的扩展或特殊化”。

此外,使用公有继承 可以使得对象模型更加直观,类的用户和维护者都可以清楚地看到类间的关系,并理解子类的行为。

## 二、保护继承的意义

保护继承 在实践中较为罕见,其特点是将父类的公有成员和保护成员都转化为子类的保护成员。这意味着这些成员在子类内部可以访问,但在类的外部不可见。这种继承方式适合那些嵌入性较强且不想对外暴露太多接口的类设计。

保护继承 限制了类的使用,确保了类的内聚性, 是对子类与父类关系的一种保护性约束。如果我们希望子类有一定的灵活性去使用父类的方法和属性,但又不希望建立类与类之间直接的公有接口时,就可以采用保护继承。

在设计时,如果想要隐藏某些继承来的公有成员不允许在子类之外使用,选择保护继承 是一种方法,例如在内部类和基础设施框架的构建中可能会用到。

## 三、私有继承的意义

私有继承 将所有继承过来的成员都变为私有成员。这种继承关系不再表明“是一个”关系,而更多的是“有一个”关系。在这种情形下,子类并不希望从父类继承接口,仅仅是想复用父类的实现代码。

当我们只是想利用某个类的某些功能,并不需要或不应该暴露其接口时,私有继承 是合适的选择。这种方式常见于实现细节的隐藏,以及防止接口在子类中被误用。

私有继承通常会用来实现一些设计模式,比如装饰器模式中的组件类可以通过私有继承被复用。它可以理解为一种强化的组合,不仅表达了“包含”的概念,同时方便了成员函数的复用,但不会形成子类和父类之间类型上有任何关系。

在总结时,理解并正确选择C++中的这三种继承方式,对于设计灵活、稳健且易于维护的面向对象系统至关重要。它们分别适合不同的设计场景和目的,通过精确表达类之间的关系,使得我们可以更好地理解程序的逻辑,并提高代码的可重用性和扩展性。

文章标题:c++设计三种不同继承方式的意义是什么,发布者:worktile,转载请注明出处:https://worktile.com/kb/p/68013

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
worktile的头像worktile
上一篇 2023年11月13日 下午6:06
下一篇 2023年11月13日 下午6:17

相关推荐

注册PingCode 在线客服
站长微信
站长微信
电话联系

400-800-1024

工作日9:30-21:00在线

分享本页
返回顶部