hello，我是云边有个稻草人，C++领域万粉博主，与你分享专业知识^(*￣(oo)￣)^！
目录
正文开始——
一、继承的概念与定义
1.1 继承的概念
继承(inheritance)机制是⾯向对象程序设计使代码可以复⽤的最重要的⼿段，它允许我们在保持原有类特性的基础上进⾏扩展，增加⽅法(成员函数)和属性(成员变量)，这样产⽣新的类，称派⽣类。继承呈现了⾯向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。以前我们接触的函数层次的复⽤，继承是类设计层次的复用。
下⾯我们看到没有继承之前我们设计了两个类Student和Teacher，Student和Teacher都有姓名/地址/ 电话/年龄等成员变量，都有identity⾝份认证的成员函数，设计到两个类⾥⾯就是冗余的。当然他们也有⼀些不同的成员变量和函数，⽐如⽼师独有成员变量是职称，学⽣的独有成员变量是学号；学⽣的独有成员函数是学习，⽼师的独有成员函数是授课。
class Student
{
public:
// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证
void identity()
{
// ...
}
// 学习
void study()
{
// ...
}
protected:
string _name = "peter"; // 姓名
string _address; // 地址
string _tel; // 电话
int _age = 18; // 年龄
int _stuid;
};
class Teacher
{
public:
// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证
void identity()
{
// ...
}
// 授课
void teaching()
{
//...
}
protected:
string _name = "张三"; // 姓名
int _age = 18; // 年龄
string _address; // 地址
string _tel; // 电话
string _title; // 职称
};
下面我们公共的成员都放到Person类中，Student和Teacher都继承Person，就可以复用这些成员，就不需要重复定义了，省去了很多麻烦。
class Person
{
public:
// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证
void identity()
{
cout << "void identity()" << _name << endl;
}
protected:
string _name = "张三"; //姓名
string _address; //地址
string _tel; //电话
int _age = 18; //年龄
};
class Student : public Person
{
public:
// 学习
void study()
{
// ...
}
protected:
int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
public:
// 授课
void teaching()
{
//...
}
protected:
string title; // 职称
};1.2 继承定义
【定义格式】
下⾯我们看到Person是基类，也称作⽗类。Student是派⽣类，也称作⼦类。(因为翻译的原因，所以既叫基类/派⽣类，也叫⽗类/⼦类)
【继承基类成员访问方式的变化】
- 基类private成员在派⽣类中⽆论以什么⽅式继承都是不可见的。这⾥的不可⻅是指基类的私有成员还是被继承到了派⽣类对象中，但是语法上限制派⽣类对象不管在类⾥⾯还是类外面都不能去访问它。
- 基类private成员在派⽣类中是不能被访问，如果基类成员不想在类外直接被访问，但需要在派⽣类 中能访问，就定义为protected。可以看出保护成员限定符是因继承才出现的。
- 实际上⾯的表格我们进⾏⼀下总结会发现，基类的私有成员在派⽣类都是不可⻅。基类的其他成员 在派⽣类的访问⽅式 == Min(成员在基类的访问限定符，继承⽅式)，public > protected > private。
- 使⽤关键字class时默认的继承⽅式是private，使⽤struct时默认的继承⽅式是public，不过最好显示的写出继承⽅式。
- 在实际运⽤中⼀般使⽤都是public继承，⼏乎很少使⽤protetced/private继承，也不提倡使用protetced/private继承，因为protetced/private继承下来的成员都只能在派⽣类的类⾥⾯使用，实 际中扩展维护性不强。
class Person
{
public:
// 进⼊校园/图书馆/实验室刷⼆维码等⾝份认证
void identity()
{
cout << "void identity()" << _name << endl;
//如果_age在基类中是private成员，可以在基类成员函数中访问该成员变量，派生类由于继承可以直接访问该public函数，实现了间接访问private成员变量
cout << _age << endl;
}
protected:
string _name = "张三"; //姓名
string _address; //地址
string _tel; //电话
int _age = 18; //年龄
};
class Student : public Person
{
public:
// 学习
void study()
{
// ...
}
//protected可以访问
//void func()
//{
// _age++;
//}
protected:
int _stuid; // 学号
};
class Teacher : public Person
{
public:
// 授课
void teaching()
{
//...
}
protected:
string title; // 职称
};
int main()
{
Student s;
s.identity();
return 0;
}1.3 继承类模版
这里需要注意，继承类模版，在派生类中想要使用基类的成员函数需要指定类域，否则就会报错，显示找不到标识符。stack<int>实例化时虽然也实例化了vector<int>，但是模版是按需实例化（由类模版实例化一个类时并不会将类中所有的成员函数都进行实例化，而是用哪一个成员函数才会实例化哪个成员函数），也就是vector<int>虽然实例化了，但是vector<int>里面的push_back并未进行实例化；此时调用stack<int>里面push，push里面又调用了push_back，但是push_back还没有进行实例化就调用不到，所以要指定类域vector<int>去实例化该函数。
namespace lrq
{
template<class T>
class stack :public vector<T>
{
public:
void push(const T& x)
{
//这里要指定类域
//基类是类模版时，需要指定一下类域
//否则编译报错:error C3861: “push_back”: 找不到标识符
//因为stack<int>实例化时，也实例化了vector<int>
//但是模版是按需实例化，push_back等成员函数未实例化
vector<T>::push_back(x);
//push_back(x);
}
void pop()
{
vector<int>::pop_back();
}
const T& top()
{
return vector<int>::back();
}
bool empty()
{
return vector<int>::empty();
}
};
}
int main()
{
lrq::stack<int> st;
st.push(1);
st.push(2);
st.push(3);
st.push(4);
while (!st.empty())
{
cout << st.top() << " ";
st.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
【注意场景】
template<class Continer>
void Print(const Continer& c)
{
//const_iterator可能是静态成员变量，也可能是内嵌类型（内部类，typedef）
//虽然指定了类域Continer，但是Continer只是个模版，并没有进行实例化，模版内部也是无法确定的，是不能去那里找东西的（只有实例化才可以）
//添加typename/class意在告诉编译器Continer::const_iterator是一个类型
typename Continer::const_iterator it = c.begin();
//或者直接用auto
//auto const_iterator it = c.begin();
while (it != c.end())
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}二、基类和派⽣类间的转换
- public继承的派⽣类对象可以赋值给 基类的指针 / 基类的引⽤。这⾥有个形象的说法叫切⽚或者切割或者赋值兼容转换。寓意把派⽣类中基类那部分切出来，基类指针或引⽤指向的是派⽣类中切出来的基类那部分。
- 基类对象不能赋值给派⽣类对象。（子类的指针指向父类的对象，子类的指针相比于父类的指针多指一部分，但是父类没有那一部分，这就可能造成越界的问题）
- 基类的指针或者引⽤可以通过强制类型转换赋值给派⽣类的指针或者引⽤。但是必须是基类的指针 是指向派⽣类对象时才是安全的。这⾥基类如果是多态类型，可以使⽤RTTI(Run-Time Type Information)的dynamic_cast 来进⾏识别后进⾏安全转换。（ps：这个我们后⾯类型转换章节再 单独专⻔讲解，这⾥先提⼀下）
class Person
{
protected:
string _name;
string _sex;
public:
int _age = 18;
};
class Student : public Person
{
public:
int _No;
};
int main()
{
Student sobj;
//赋值兼容转换
//1.派生类对象可以赋值给基类的指针或引用
Person* pp = &sobj;
Person& rp = sobj;
rp._age++;
double d = 1.1;
const int& i = d;
string s1 = "123456";
const string& s2 = "123456";
// 派⽣类对象可以赋值给基类的对象是通过调⽤后⾯会讲解的基类的拷⻉构造完成的
Person pobj = sobj;
//2.基类对象不能赋值给派⽣类对象，这⾥会编译报错
sobj = pobj;
return 0;
}三、继承中的作用域
3.1 隐藏规则
- 在继承体系中基类和派⽣类都有独⽴的作⽤域。
- 派⽣类和基类中有同名成员，派⽣类成员将屏蔽基类对同名成员的直接访问，这种情况叫隐藏。 （在派⽣类成员函数中，可以使⽤ 基类::基类成员 显⽰访问）
- 需要注意的是如果是成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏。
- 注意在实际中在继承体系⾥⾯最好不要定义同名的成员。
下面就是上面第二点中阐述的场景，当基类和派生类中有同名成员变量，那么派生类中的成员函数访问的同名变量是基类中的还是派生类中的呢？答案是派生类。先到派生类中去找，再到基类中去找，再到全局域中去寻找。
class Person
{
protected:
string _name; //姓名
int _num = 456; //身份证号
};
class Student : public Person
{
protected:
int _num = 123; //学号
public:
void Print()
{
cout << _num << endl;//这里访问的是哪个_num?派生类中的
//在派⽣类成员函数中，可以使⽤ 基类::基类成员 显⽰访问
cout << Person::_num << endl;//这样就可以访问到基类的_num
}
};
int main()
{
Student s;
s.Print();
return 0;
}3.2 考察继承作用域相关选择题
【A和B类中的两个fun构成什么关系（）】
A. 重载 B. 隐藏 C.没关系
B。解析：重载要求在同一个作用域，这里见上面第三点，如果是成员函数的隐藏，只需要函数名相同就构成隐藏。
【下⾯程序的编译运⾏结果是什么（）】
A. 编译报错 B. 运⾏报错 C. 正常运⾏
A。解析：基类和派生类里面的同名函数构成了隐藏关系，派⽣类成员fun函数将屏蔽基类对同名成员的直接访问，就调不到基类里面的fun函数，没有传参，就是编译报错（语法错误）。b.A::fun();这里指定类域就可以直接访问了
class A
{
public:
void fun()
{
cout << "func()" << endl;
}
};
class B : public A
{
public:
void fun(int i)
{
cout << "func(int i)" << i << endl;
}
};
int main()
{
B b;
b.fun(10);
b.fun();
return 0;
};四、派⽣类的默认成员函数
4.1 4个常⻅默认成员函数
6个默认成员函数，默认的意思就是指我们不写，编译器会变我们⾃动⽣成⼀个，那么在派⽣类中，这⼏个成员函数是如何⽣成的呢？
- 派⽣类的构造函数必须调⽤基类的构造函数初始化基类的那⼀部分成员。如果基类没有默认的构造函数，则必须在派⽣类构造函数的初始化列表阶段显⽰调⽤。
- 派⽣类的拷⻉构造函数必须调⽤基类的拷⻉构造完成基类的拷⻉初始化。
- 派⽣类的operator=必须要调⽤基类的operator=完成基类的复制。需要注意的是派⽣类的 operator=隐藏了基类的operator=，所以显⽰调⽤基类的operator=，需要指定基类作⽤域
- 派⽣类的析构函数会在被调⽤完成后⾃动调⽤基类的析构函数清理基类成员。因为这样才能保证派 ⽣类对象先清理派⽣类成员再清理基类成员的顺序。
- 派⽣类对象初始化先调⽤基类构造再调派⽣类构造。
- 派⽣类对象析构清理先调⽤派⽣类析构再调基类的析构。
- 因为多态中⼀些场景析构函数需要构成重写，重写的条件之⼀是函数名相同(这个我们多态章节会讲 解)。那么编译器会对析构函数名进⾏特殊处理，处理成destructor()，所以基类析构函数不加 virtual的情况下，派⽣类析构函数和基类析构函数构成隐藏关系。
【有关上面第四点】
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(const char* name)
:_name(name)
{
cout << "Person()" << endl;
}
Person(const Person& p)
:_name(p._name)
{
cout << "Person(const Person& p)" << endl;
}
Person& operator=(const Person& p)
{
cout << "Person& operator=(const Person& p)" << endl;
if (this != &p)
_name = p._name;
return *this;
}
~Person()
{
cout << "~Person()" << endl;
}
protected:
string _name; //姓名
};
class Student : public Person
{
public:
Student(int num,string address,const char* name)//下面是按声明的顺序进行初始化的，最先初始化的就是Person，再是按声明的顺序
:_num(num)
,_address(address)
,Person(name)//这里将父类当做一个整体
{
cout << "Student()" << endl;
}
Student(const Student& s)
//此处调用的是父类的拷贝构造，传的是一整个子类，其实我们应该像上面那样传属于父类的那一部分，但是这里应用了我们前面学的切片
//将派生类对象赋值给基类的引用，自动切属于基类的那一部分
:Person(s)
,_num(s._num)
,_address(s._address)
{
cout << "Student(const Student& s)" << endl;
}
Student& operator=(const Student& s)
{
cout << "Student& operator=(const Student& s)" << endl;
if (this != &s)
{
_num = s._num;
_address = s._address;
Person::operator=(s);//这里和基类中成员函数同名，构成隐藏关系，需要显示声明类域
}
return *this;
}
~Student()
{
cout << "~Student()" << endl;
//这里出现了报错，因为其他的一些原因，这里的析构函数会被编译成destructor()，就和基类的destructor()构成了隐藏关系
//~Person();
}
protected:
int _num;//学号
string _address;//地址
};
//要点
//我们不写，编译器默认生成的行为是什么？
//默认生成不符合我们的要求，自己写，得怎么写？
//特点：把子类中继承下来的父类成员当做一个整体对象
//构造
//默认：子类成员 内置类型(有缺省值就用，没有就不确定)和自定义类型(默认构造) + 父类成员(必须调用父类默认构造)
//拷贝构造，默认生成的就够用不用自己写
//默认：子类成员 内置类型(值拷贝)和自定义类型(调用它的拷贝构造) + 父类成员(调用父类拷贝构造)
//赋值重载，类似于拷贝构造，默认生成的行为就OK
//析构
//默认：子类成员 内置类型（不处理）和自定义类型（调用它的析构）+ 父类成员（调用它的析构）
//自己实现的话，注意不需要显示调用父类析构，子类析构函数结束后，会自动调用父类析构
int main()
{
Student s1(20, "王五", "北京");
Student s2(s1);//拷贝构造
Student s3 = s2;
return 0;
}4.2 实现⼀个不能被继承的类
⽅法1：基类的构造函数私有，派⽣类的构成必须调⽤基类的构造函数，但是基类的构成函数私有化以后，派⽣类看不⻅就不能调⽤了，那么派⽣类就⽆法实例化出对象。
class Base
{
public:
void func5() { cout << "Base::func5" << endl; }
protected:
int a = 1;
private:
// C++98的⽅法
Base()
{}
};
class Derive :public Base
{
void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }
protected:
int b = 2;
};
int main()
{
Base b;
Derive d;
return 0;
}⽅法2：C++11新增了⼀个final关键字，final修改基类，派⽣类就不能继承了。
class Base final
{
public:
void func5()
{
cout << "Base::func5" << endl;
}
Base()
{ }
protected:
int a = 1;
};
class Derive :public Base
{
void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }
protected:
int b = 2;
};
int main()
{
Base b;
Derive d;
return 0;
}五、继承与友元
友元关系不能继承，也就是说基类友元不能访问派⽣类私有和保护成员。
class Student;
class Person
{
public:
friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
friend void Display(const Person& p, const Student& s);
protected:
int _stuNum; // 学号
};
void Display(const Person& p, const Student& s)
{
cout << p._name << endl;
cout << s._stuNum << endl;
}
int main()
{
Person p;
Student s;
// 编译报错：error C2248: “Student::_stuNum”: ⽆法访问 protected 成员
// 解决⽅案：Display也变成Student 的友元即可
Display(p, s);
return 0;
}六、继承与静态成员
基类定义了static静态成员，则整个继承体系⾥⾯只有⼀个这样的成员。⽆论派⽣出多少个派⽣类，都 只有⼀个static成员实例。
class Person
{
public:
string _name;
static int _count;
};
int Person::_count = 0;
class Student : public Person
{
protected:
int _stuNum;
};
int main()
{
Person p;
Student s;
// 这⾥的运⾏结果可以看到⾮静态成员_name的地址是不⼀样的
// 说明派⽣类继承下来了，⽗派⽣类对象各有⼀份
cout << &p._name << endl;
cout << &s._name << endl;
// 这⾥的运⾏结果可以看到静态成员_count的地址是⼀样的
// 说明派⽣类和基类共⽤同⼀份静态成员
cout << &p._count << endl;
cout << &s._count << endl;
// 公有的情况下，⽗派⽣类指定类域都可以访问静态成员
cout << Person::_count << endl;
cout << Student::_count << endl;
return 0;
}七、多继承及其菱形继承问题
7.1 继承模型
单继承：⼀个派⽣类只有⼀个直接基类时称这个继承关系为单继承
多继承：⼀个派⽣类有两个或以上直接基类时称这个继承关系为多继承，多继承对象在内存中的模型是，先继承的基类在前⾯，后⾯继承的基类在后⾯，派⽣类成员在放到最后⾯。
菱形继承：菱形继承是多继承的⼀种特殊情况。菱形继承的问题，从下⾯的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余（存在两份，浪费空间）和二义性（访问的时候不知道访问的是谁）的问题，在Assistant的对象中Person成员会有两份。⽀持多继承就 ⼀定会有菱形继承，像Java就直接不⽀持多继承，规避掉了这⾥的问题，所以实践中我们也是不建议设计出菱形继承这样的模型的。
class Person
{
public:
string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
int _num; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
int _id; // 职⼯编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
Assistant a;
a._name = "peter";// 编译报错：error C2385: 对“_name”的访问不明确
// 需要显⽰指定访问哪个基类的成员可以解决⼆义性问题，但是数据冗余问题⽆法解决
a.Student::_name = "xxx";
a.Teacher::_name = "yyy";
return 0;
}7.2 虚继承
很多⼈说C++语法复杂，其实多继承就是⼀个体现。有了多继承，就存在菱形继承，有了菱形继承就有菱形虚拟继承，底层实现就很复杂，性能也会有⼀些损失，所以最好不要设计出菱形继承。多继承可以认为是C++的缺陷之⼀，后来的⼀些编程语⾔都没有多继承，如Java。
class Person
{
public:
string _name; // 姓名
/*int _tel;
int _age;
string _gender;
string _address;*/
// ...
};
// 使⽤虚继承Person类
class Student : virtual public Person
{
protected:
int _num; //学号
};
// 使⽤虚继承Person类
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
int _id; // 职⼯编号
};
// 教授助理
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
// 使⽤虚继承，可以解决数据冗余和⼆义性
Assistant a;
a._name = "peter";
return 0;
}【小题目】
我们可以设计出多继承，但是不建议设计出菱形继承，因为菱形虚拟继承以后，⽆论是使⽤还是底层 都会复杂很多。当然有多继承语法⽀持，就⼀定存在会设计出菱形继承，像Java是不⽀持多继承的， 就避开了菱形继承。
class Person
{
public:
Person(const char* name)
:_name(name)
{}
string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
public:
Student(const char* name, int num)
:Person(name)
, _num(num)
{
}
protected:
int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
public:
Teacher(const char* name, int id)
:Person(name)
, _id(id)
{
}
protected:
int _id; // 职⼯编号
};
// 不要去玩菱形继承
class Assistant : public Student, public Teacher
{
public:
Assistant(const char* name1, const char* name2, const char* name3)
:Person(name3)
, Student(name1, 1)
, Teacher(name2, 2)
{
}
protected:
string _majorCourse; // 主修课程
};
int main()
{
// 思考⼀下这⾥a对象中_name是"张三", "李四", "王五"中的哪⼀个？
Assistant a("张三", "李四", "王五");
return 0;
}基类Person本身，Student里面的基类Person，Teacher里面的基类Person，三个都初始化吗？不是，只初始化原本的Person—“王五”
7.3 多继承中指针偏移问题？
下面说法正确的是（）
A：p1 == p2 == p3 B：p1 < p2 < p3 C：p1 == p3 != p2 D：p1 != p2 != p3
class Base1
{
public: int _b1;
};
class Base2
{
public: int _b2;
};
class Derive : public Base1, public Base2
{
public: int _d;
};
int main()
{
Derive d;
Base1* p1 = &d;
Base2* p2 = &d;
Derive* p3 = &d;
return 0;
}
【解析】
7.4 IO库中的菱形虚拟继承
template<class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>>
class basic_ostream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits>
{
};
template<class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>>
class basic_istream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits>
{
};八、继承与组合
- public继承是⼀种is-a的关系。也就是说每个派⽣类对象都是⼀个基类对象。
- 组合是⼀种has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有⼀个A对象。
- 继承允许你根据基类的实现来定义派⽣类的实现。这种通过⽣成派⽣类的复⽤通常被称为⽩箱复⽤ (white-box reuse)。术语“⽩箱”是相对可视性⽽⾔：在继承⽅式中，基类的内部细节对派⽣类可 ⻅ 。继承⼀定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派⽣类有很⼤的影响。派⽣类和基类间的依 赖关系很强，耦合度⾼。
- 对象组合是类继承之外的另⼀种复⽤选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象来获得。对 象组合要求被组合的对象具有良好定义的接⼝。这种复⽤⻛格被称为⿊箱复⽤(black-box reuse)， 因为对象的内部细节是不可⻅的。对象只以“⿊箱”的形式出现。 组合类之间没有很强的依赖关 系，耦合度低。优先使⽤对象组合有助于你保持每个类被封装。
- 优先使⽤组合，⽽不是继承。实际尽量多去⽤组合，组合的耦合度低，代码维护性好。不过也不太 那么绝对，类之间的关系就适合继承(is-a)那就⽤继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的 关系既适合⽤继承(is-a)也适合组合(has-a)，就⽤组合
场景1：继承示例（is-a关系）
// 基类：动物
class Animal {
protected:
std::string name;
public:
Animal(const std::string& n) : name(n) {}
virtual void eat() const {
std::cout << name << " is eating." << std::endl;
}
virtual ~Animal() = default; // 多态需要虚析构函数
};
// 派生类：狗（继承Animal）
class Dog : public Animal {
public:
Dog(const std::string& n) : Animal(n) {}
void bark() const {
std::cout << name << " says: Woof!" << std::endl;
}
// 重写eat方法
void eat() const override {
std::cout << name << " eats dog food." << std::endl;
}
};
// 使用
Dog myDog("Buddy");
myDog.eat(); // 输出: Buddy eats dog food.
myDog.bark(); // 输出: Buddy says: Woof!设计意图：
- 继承体现"is-a"关系（狗是动物）
- 通过虚函数实现多态，允许派生类定制行为
- 基类封装通用属性和方法，派生类扩展特定功能
场景2：组合示例（has-a关系）
// 组件类：引擎
class Engine {
public:
void start() const {
std::cout << "Engine started." << std::endl;
}
};
// 组件类：车轮
class Wheel {
public:
void rotate() const {
std::cout << "Wheel rotating." << std::endl;
}
};
// 组合类：汽车
class Car {
private:
Engine engine; // 组合Engine对象
Wheel wheels[4]; // 组合多个Wheel对象
public:
void startCar() {
engine.start();
for (auto& wheel : wheels) {
wheel.rotate();
}
}
};
// 使用
Car myCar;
myCar.startCar();
// 输出:
// Engine started.
// Wheel rotating. (x4)设计意图：
- 组合体现"has-a"关系（汽车有引擎和车轮）
- 各组件独立封装，可单独修改
- 汽车类通过组合不同组件实现功能，降低耦合度
场景3：继承+组合混合使用
// 基类：游戏角色
class Character {
protected:
int health;
public:
Character(int h) : health(h) {}
virtual void move() const {
std::cout << "Character moves." << std::endl;
}
};
// 武器组件
class Weapon {
public:
virtual void attack() const = 0;
virtual ~Weapon() = default;
};
class Sword : public Weapon {
public:
void attack() const override {
std::cout << "Sword slash!" << std::endl;
}
};
class Bow : public Weapon {
public:
void attack() const override {
std::cout << "Bow shot!" << std::endl;
}
};
// 派生类：战士（继承Character，组合Weapon）
class Warrior : public Character {
private:
Weapon* weapon; // 组合武器
public:
Warrior(int h, Weapon* w) : Character(h), weapon(w) {}
void attack() const {
weapon->attack();
}
void changeWeapon(Weapon* newWeapon) {
delete weapon;
weapon = newWeapon;
}
~Warrior() { delete weapon; }
};
// 使用
Warrior warrior(100, new Sword());
warrior.move(); // 输出: Character moves.
warrior.attack(); // 输出: Sword slash!
warrior.changeWeapon(new Bow());
warrior.attack(); // 输出: Bow shot!设计意图：
- 继承建立角色类型体系（Warrior是Character）
- 组合实现武器系统的灵活扩展
- 通过多态武器接口支持不同武器类型
- 角色与武器解耦，可独立变化
继承 vs 组合的选择原则
典型应用场景：
- 优先使用组合：GUI组件、插件系统、策略模式
- 合理使用继承：UI控件层次结构、图形系统（圆形/矩形继承自形状）
- 混合使用：游戏实体系统（角色继承基础属性，组合装备系统）
再举一例
// Tire(轮胎)和Car(⻋)更符合has-a的关系
class Tire {
protected:
string _brand = "Michelin"; // 品牌
size_t _size = 17; // 尺⼨
};
class Car {
protected:
string _colour = "⽩⾊"; // 颜⾊
string _num = "陕ABIT00"; // ⻋牌号
Tire _t1; // 轮胎
Tire _t2; // 轮胎
Tire _t3; // 轮胎
Tire _t4; // 轮胎
};
class BMW : public Car {
public:
void Drive() { cout << "好开-操控" << endl; }
};
// Car和BMW/Benz更符合is-a的关系
class Benz : public Car {
public:
void Drive() { cout << "好坐-舒适" << endl; }
};
template<class T>
class vector
{
};
// stack和vector的关系，既符合is-a，也符合has-a
template<class T>
class stack : public vector<T>
{
};
template<class T>
class stack
{
public:
vector<T> _v;
};
int main()
{
return 0;
}完——
至此结束——
我是云边有个稻草人
期待与你的下一次相遇......