背景简介

在C++编程中，继承是面向对象编程的一个核心概念。它允许新创建的类（派生类）继承一个或多个现有类（基类）的特性。继承的目的是实现代码的复用和增加程序的灵活性。本篇博客将基于《C++ Primer》的第5章内容，深入解读继承及构造函数在继承下的行为。

继承的概念与访问控制

继承的类型主要有三种：公有继承（public）、保护继承（protected）和私有继承（private）。本章主要讨论了私有继承和公有继承。

• 私有继承 ：在私有继承下，基类的公有成员和保护成员在派生类中变为私有成员。
• 公有继承 ：基类的公有成员和保护成员在派生类中保持原有访问权限不变。

示例代码分析

class BC {
private:
    int y;
protected:
    int x;
public:
    int z;
};

class DC : private BC {
public:
    BC::y; // 错误：不能将private改为protected
    BC::z; // 错误：不能将public改为protected
};

在上面的代码示例中，尝试通过声明 BC::y 和 BC::z 来改变它们的访问权限是不允许的。私有成员 y 和公有成员 z 在派生类 DC 中的访问权限不会因此而改变。

隐藏名称问题

当派生类添加了一个与基类中同名的数据成员或方法时，派生类成员将隐藏基类成员。

示例代码分析

class B {
public:
    int x;
};

class D : public B {
public:
    int x; // DANGER: hides B::x
};

在上面的示例中，派生类 D 中的 x 隐藏了基类 B 中的 x 。在 D 的实例中，访问 x 默认指的是 D::x 。如果要访问基类中的 x ，需要使用作用域解析运算符 B::x 。

构造函数在继承中的作用

构造函数在派生类对象创建时会被调用，用于初始化派生类对象。如果基类有构造函数，基类的构造函数会被先调用。

示例代码分析

class B {
protected:
    int x, y;
public:
    B() : x(-1), y(-1) {} // 基类构造函数
};

class D : public B {
public:
    void write() {
        cout << x * y << endl; // 输出 1 到标准输出
    }
};

int main() {
    D d; // B::B() 被调用
    d.write();
}

在上述代码中，派生类 D 的对象创建时，基类 B 的构造函数被调用，初始化 x 和 y 为-1。然后派生类的成员函数 write 被调用，输出计算结果。

总结与启发

继承是C++面向对象编程的强大工具，它允许派生类继承和扩展基类的特性。理解私有继承和公有继承的区别，以及构造函数在派生类对象创建中的作用，对于编写高效、清晰的代码至关重要。此外，掌握隐藏名称的问题有助于避免潜在的编程错误，确保代码的正确性和可维护性。

• 本章的内容是对C++继承机制的深入剖析，涉及的代码示例有助于加深理解。
• 继承的正确使用可以大幅提高代码复用度和程序的模块化。
• 通过本章的探讨，我们可以更加自信地运用继承，设计出既高效又易于维护的类结构。