在C++中，继承是面向对象编程的重要特性之一。它允许一个类（我们称之为子类或派生类）通过“继承”另一个类（我们称之为父类或基类）的成员（成员变量和成员函数），从而复用已有代码并扩展功能。想象一下，如果我们有一个“动物”类，里面包含“吃饭”“睡觉”这些通用行为，那么“狗”“猫”等具体动物类就可以直接继承“动物”类，无需重复编写这些通用代码。
一、如何定义父类和子类¶
首先，我们需要定义一个父类，再定义一个子类来继承它。以“动物”和“狗”为例：
// 父类：Animal（动物）
class Animal {
public:
string name; // 动物的名字（公开成员，子类可直接访问）
int age; // 动物的年龄（公开成员，子类可直接访问）
// 吃饭的方法（公开成员函数，子类可直接调用）
void eat() {
cout << name << " is eating." << endl;
}
// 睡觉的方法（公开成员函数，子类可直接调用）
void sleep() {
cout << name << " is sleeping." << endl;
}
private:
int weight; // 体重（私有成员，子类不可直接访问）
public:
// 通过公开接口设置体重（间接访问私有成员）
void setWeight(int w) {
weight = w;
}
int getWeight() {
return weight;
}
};
// 子类：Dog（狗），继承自Animal
class Dog : public Animal { // public继承：父类成员在子类中的访问权限保持原样
public:
// 狗特有的方法（子类新增的成员）
void bark() {
cout << name << " is barking!" << endl;
}
};
二、子类如何继承父类的成员变量¶
父类的成员变量分为 公开（public）、保护（protected） 和 私有（private） 三种，它们在子类中的访问规则不同：
- public 成员变量：子类可以直接访问。
例如：Dog类继承了Animal的name和age，所以在Dog中可以直接使用name和age。
Dog myDog;
myDog.name = "Buddy"; // 直接访问父类的public成员
myDog.age = 3; // 直接访问父类的public成员
-
private 成员变量：子类不能直接访问，但可以通过父类提供的公开接口（如
setWeight/getWeight）间接操作。
例如：Animal的weight是 private，子类Dog不能直接写myDog.weight，但可以调用myDog.setWeight(15)来设置体重。 -
protected 成员变量：仅子类和子类的子类可以直接访问（初学者暂时不用深入，了解即可）。
三、子类如何继承父类的成员函数¶
与成员变量类似，父类的成员函数也分不同权限，子类的访问规则如下：
-
public 成员函数：子类可以直接调用。
例如：Animal的eat()和sleep()是 public，子类Dog可以直接调用myDog.eat()或myDog.sleep()。 -
private 成员函数：子类不能直接调用，需通过父类的公开接口间接调用（同私有变量逻辑）。
-
protected 成员函数：仅子类可以直接调用（初学者了解即可）。
int main() {
Dog myDog;
myDog.name = "Buddy";
myDog.age = 3;
myDog.eat(); // 调用父类的public成员函数（正常输出）
myDog.bark(); // 调用子类新增的成员函数（输出 "Buddy is barking!"）
myDog.sleep(); // 调用父类的public成员函数（正常输出）
myDog.setWeight(15); // 通过父类的接口设置private成员
cout << "Weight: " << myDog.getWeight() << endl; // 输出 15
return 0;
}
四、不同继承方式的影响¶
C++ 有三种继承方式，会影响子类对父类成员的访问权限：
| 继承方式 | 父类 public 成员在子类中的权限 | 父类 protected 成员在子类中的权限 | 父类 private 成员在子类中的权限 |
|---|---|---|---|
| public | public | protected | 不可见（无法直接访问） |
| private | private | private | 不可见 |
| protected | protected | protected | 不可见 |
初学者注意：
- 最常用的是 public 继承（默认不写时也可视为 public，但建议显式写出），此时父类的 public 和 protected 成员在子类中保持原权限，private 成员不可见。
- 其他两种方式（private/protected 继承）通常用于特殊场景（如隐藏父类接口），初学者可暂时忽略。
五、构造函数的继承与初始化¶
父类的构造函数不能被直接继承，但子类构造函数必须先初始化父类部分。例如，Animal 有一个构造函数：
class Animal {
public:
string name;
int age;
Animal(string n, int a) : name(n), age(a) { // 父类构造函数
cout << "Animal " << name << " created." << endl;
}
};
子类 Dog 构造时，需通过初始化列表调用父类构造函数：
class Dog : public Animal {
public:
// 子类构造函数：先调用父类构造函数，再初始化自己
Dog(string n, int a) : Animal(n, a) { // 必须先调用父类构造函数
cout << "Dog " << n << " created." << endl;
}
};
关键点：子类对象创建时，会先执行父类构造函数，再执行子类构造函数。
六、总结¶
继承的核心是 代码复用 和 扩展：
- 子类可以直接继承父类的 public/protected 成员（变量/函数），避免重复编写通用逻辑。
- 父类的 private 成员需通过公开接口间接访问，保证数据封装性。
- 构造函数需显式调用父类构造函数，通过初始化列表完成父类部分的初始化。
通过继承，我们可以用更少的代码实现更复杂的功能，比如“猫”“鸟”等类都可以继承“动物”类，只需添加各自特有的方法（如 Cat 的 catchMouse()）。
小练习：尝试定义一个 Cat 类继承 Animal，并添加 catchMouse() 方法，然后创建 Cat 对象测试继承效果。