C++中接口与继承的区别（自我学习用）

继承（Inheritance）和 接口（Interface）是面向对象编程（OOP）中的两种不同概念，虽然在 C++ 中没有像 Java 那样的 interface 关键字，但可以通过 纯虚函数 来实现接口的概念。让我们详细比较它们的区别。

1. 继承（Inheritance）

继承表示 子类继承父类的属性和行为，可以重用和扩展父类的功能。继承可以是 单继承 或 多继承，支持 方法重写（override）。

🌟 示例：继承

#include <iostream>

class Animal {  // 基类（父类）
public:
    void eat() { std::cout << "动物在吃东西\n"; }
};

class Dog : public Animal {  // 子类继承 Animal
public:
    void bark() { std::cout << "狗在汪汪叫\n"; }
};

int main() {
    Dog d;
    d.eat();  // 继承自 Animal
    d.bark(); // Dog 自己的方法
    return 0;
}

✅ 关键点

• 子类自动继承 父类的 属性 和 方法。
• 可以添加新功能（如 bark()）。
• 可以重写父类方法（override）。
• 可能会造成 “过度继承”，导致代码耦合性变高。

2. 接口（Interface）

在 C++ 中，没有 interface 关键字，通常用 纯虚函数（pure virtual functions） 代表 接口。

🌟 接口是一个抽象概念，定义行为而不实现具体逻辑。
任何实现这个接口的类都必须提供完整的实现。

🌟 示例：接口

#include <iostream>

// 定义接口（纯虚类）
class IShape {
public:
    virtual void draw() = 0;  // 纯虚函数，必须由子类实现
    virtual ~IShape() {}  // 虚析构函数
};

// 具体类实现接口
class Circle : public IShape {
public:
    void draw() override { std::cout << "画一个圆形\n"; }
};

class Rectangle : public IShape {
public:
    void draw() override { std::cout << "画一个矩形\n"; }
};

int main() {
    IShape* shape1 = new Circle();
    shape1->draw();  // 输出：画一个圆形

    IShape* shape2 = new Rectangle();
    shape2->draw();  // 输出：画一个矩形

    delete shape1;
    delete shape2;
    return 0;
}

✅ 关键点

• IShape 只是一个 接口，不包含具体实现。
• Circle 和 Rectangle 必须实现 draw()，否则不能实例化。
• 强制子类实现接口方法，确保一致的行为。

3. 继承 vs. 接口

4. 继承和接口结合使用

C++ 支持同时使用继承和接口，这样可以 复用代码 和 保证灵活性。

🌟 示例：基类 + 接口

#include <iostream>

// 抽象基类（带部分实现）
class Animal {
public:
    void eat() { std::cout << "动物在吃东西\n"; }
    virtual ~Animal() {}
};

// 接口（纯虚类）
class IRun {
public:
    virtual void run() = 0;  // 纯虚函数
    virtual ~IRun() {}       // 虚析构
};

// 具体类，既继承 Animal 又实现 IRun 接口
class Dog : public Animal, public IRun {
public:
    void run() override { std::cout << "狗在奔跑\n"; }
    void bark() { std::cout << "狗在汪汪叫\n"; }
};

int main() {
    Dog d;
    d.eat();   // 继承自 Animal
    d.run();   // 实现接口 IRun
    d.bark();  // Dog 自己的方法
    return 0;
}

✅ 解释：

• Dog 继承 Animal，所以它可以 eat()。
• Dog 实现 了 IRun 接口，所以它可以 run()。
• 兼具代码复用（继承）和接口的灵活性（组合）。

5. 总结

✅ 什么时候用继承？

• 当子类完全符合父类的概念时，继承是一个很好的选择。例如：

  class Dog : public Animal;  // "Dog is an Animal"
  

• 适用于代码复用，但要避免深层次的继承，否则会造成耦合。

✅ 什么时候用接口？

• 当多个类 共享相同行为但无共同实现时，使用接口。例如：

  class ICloneable { virtual void clone() = 0; };
  

• 适用于多态：不同的类可以有相同行为，但不共享代码实现。

🌟 结论

✅ 继承 = 代码复用，用于 “is-a”（是一个） 关系
✅ 接口 = 规定行为，用于 “can-do”（可以做什么） 关系
✅ 在 C++ 中，可以 结合 继承和接口（纯虚类）使代码更灵活！🚀🚀

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