C++入门——60s从0到1
继承在软件开发中的重要意义
在软件开发中，继承是一种非常重要的编程技术，它可以帮助我们实现代码的复用和可维护性。C++作为一种面向对象的编程语言，提供了丰富的继承机制，使得我们可以更加灵活地使用继承来实现各种设计模式和架构。
代码复用
继承可以帮助我们实现代码的复用，避免重复编写类似的代码。如果我们有一些通用的功能和属性，可以将它们抽象出来作为一个基类，然后在其他类中继承这个基类，从而避免重复编写类似的代码。例如，如果我们有一个名为 `Shape` 的基类，它可以表示所有图形的公共属性和方法，那么我们可以创建一个名为 `Rectangle` 的派生类，它继承自 `Shape` 并添加一些额外的属性来表示矩形的特殊性质。
class Shape { public: virtual double area() = 0; // 纯虚函数，用于规定形状的面积计算方式 }; class Rectangle : public Shape { public: double width; double height; double area() override { return width * height; } // 实现 Shape::area() };
在上面的例子中，我们定义了一个 `Shape` 基类，它可以表示所有图形的公共属性和方法。然后我们创建了一个名为 `Rectangle` 的派生类，它继承自 `Shape` 并实现了 `area()` 函数来计算矩形的面积。通过这种方式，我们可以将共性的代码抽象出来作为一个基类，然后在其他类中继承这个基类来实现代码的复用。
代码可维护性
继承还可以提高代码的可维护性，因为它可以帮助我们将相关的代码组织在一起，从而使得代码更加清晰易懂。通过将相关的代码封装在一个类中，我们可以避免代码的混乱和冗余，同时也可以方便地修改和扩展代码。例如，如果我们有一个名为 `Animal` 的基类，它可以表示所有动物的共同属性和行为，那么我们可以创建一个名为 `Cat` 的派生类来表示猫的特殊性质，同时仍然可以访问基类的属性和方法。
class Animal { public: void eat() { cout << "Animal is eating." << endl; } }; class Cat : public Animal { public: void meow() { cout << "Meow!" << endl; } };
在上面的例子中，我们定义了一个 `Animal` 基类和一个 `Cat` 派生类。通过继承的方式，我们将猫的特殊性质封装在 `Cat` 中，同时仍然可以访问基类的属性和方法。这种方式可以让我们的代码更加清晰易懂，并且方便我们修改和扩展代码。
多态性
继承还可以帮助我们实现多态性，即同一种操作作用于不同的对象时产生不同的行为。多态性是面向对象编程的一个重要特性，它可以让我们的代码更加灵活和可扩展。例如，如果我们有一个名为 `Animal` 的基类和一个名为 `Cat` 的派生类，那么我们可以通过基类的指针或引用来调用不同对象的同一种操作（如 `eat()`），从而产生不同的行为（如猫的吃法和狗的吃法）。
#include <iostream> using namespace std; class Animal { public: virtual void eat() { cout << "Animal is eating." << endl; } }; class Cat : public Animal { public: void eat() override { cout << "Cat is eating." << endl; } }; class Dog : public Animal { public: void eat() override { cout << "Dog is eating." << endl; } }; int main() { Animal* animal1 = new Cat(); // 创建一个 Cat 对象并将其赋值给 Animal* 类型的指针 animal1->eat(); // 调用 Animal::eat() 和 Cat::eat()（由于是虚函数，会根据实际对象的类型调用） animal1->eat(); // 再次调用 Animal::eat() 和 Cat::eat()（由于是虚函数，会根据实际对象的类型调用） delete animal1; // 释放指针占用的内存空间 animal2->eat(); // 调用 Animal::eat() 和 Dog::eat()（由于是虚函数，会根据实际对象的类型调用） animal2->eat(); // 再次调用 Animal::eat() 和 Dog::eat()（由于是虚函数，会根据实际对象的类型调用） delete animal2; // 释放指针占用的内存空间 return 0; }
在上面的例子中，我们创建了一个名为 `Cat` 的派生类和一个名为 `Dog` 的派生类。然后我们通过基类的指针调用了同一种操作（如 `eat()`），但是产生了不同的行为（如猫的吃法和狗的吃法）。这是因为继承具有多态性，同一个操作作用于不同的对象时会产生不同的行为。这种方式可以让我们的代码更加灵活和可扩展，因为我们可以随时添加新的子类来扩展我们的程序功能而不需要修改现有的代码。
