在C++中，繼承是面向對象編程的重要特性之一。它允許一個類（我們稱之爲子類或派生類）通過“繼承”另一個類（我們稱之爲父類或基類）的成員（成員變量和成員函數），從而複用已有代碼並擴展功能。想象一下，如果我們有一個“動物”類，裏面包含“喫飯”“睡覺”這些通用行爲，那麼“狗”“貓”等具體動物類就可以直接繼承“動物”類，無需重複編寫這些通用代碼。
一、如何定義父類和子類¶
首先，我們需要定義一個父類，再定義一個子類來繼承它。以“動物”和“狗”爲例：
// 父類：Animal（動物）
class Animal {
public:
string name; // 動物的名字（公開成員，子類可直接訪問）
int age; // 動物的年齡（公開成員，子類可直接訪問）
// 喫飯的方法（公開成員函數，子類可直接調用）
void eat() {
cout << name << " is eating." << endl;
}
// 睡覺的方法（公開成員函數，子類可直接調用）
void sleep() {
cout << name << " is sleeping." << endl;
}
private:
int weight; // 體重（私有成員，子類不可直接訪問）
public:
// 通過公開接口設置體重（間接訪問私有成員）
void setWeight(int w) {
weight = w;
}
int getWeight() {
return weight;
}
};
// 子類：Dog（狗），繼承自Animal
class Dog : public Animal { // public繼承：父類成員在子類中的訪問權限保持原樣
public:
// 狗特有的方法（子類新增的成員）
void bark() {
cout << name << " is barking!" << endl;
}
};
二、子類如何繼承父類的成員變量¶
父類的成員變量分爲 公開（public）、保護（protected） 和 私有（private） 三種，它們在子類中的訪問規則不同：
- public 成員變量：子類可以直接訪問。
例如：Dog類繼承了Animal的name和age，所以在Dog中可以直接使用name和age。
Dog myDog;
myDog.name = "Buddy"; // 直接訪問父類的public成員
myDog.age = 3; // 直接訪問父類的public成員
-
private 成員變量：子類不能直接訪問，但可以通過父類提供的公開接口（如
setWeight/getWeight）間接操作。
例如：Animal的weight是 private，子類Dog不能直接寫myDog.weight，但可以調用myDog.setWeight(15)來設置體重。 -
protected 成員變量：僅子類和子類的子類可以直接訪問（初學者暫時不用深入，瞭解即可）。
三、子類如何繼承父類的成員函數¶
與成員變量類似，父類的成員函數也分不同權限，子類的訪問規則如下：
-
public 成員函數：子類可以直接調用。
例如：Animal的eat()和sleep()是 public，子類Dog可以直接調用myDog.eat()或myDog.sleep()。 -
private 成員函數：子類不能直接調用，需通過父類的公開接口間接調用（同私有變量邏輯）。
-
protected 成員函數：僅子類可以直接調用（初學者瞭解即可）。
int main() {
Dog myDog;
myDog.name = "Buddy";
myDog.age = 3;
myDog.eat(); // 調用父類的public成員函數（正常輸出）
myDog.bark(); // 調用子類新增的成員函數（輸出 "Buddy is barking!"）
myDog.sleep(); // 調用父類的public成員函數（正常輸出）
myDog.setWeight(15); // 通過父類的接口設置private成員
cout << "Weight: " << myDog.getWeight() << endl; // 輸出 15
return 0;
}
四、不同繼承方式的影響¶
C++ 有三種繼承方式，會影響子類對父類成員的訪問權限：
| 繼承方式 | 父類 public 成員在子類中的權限 | 父類 protected 成員在子類中的權限 | 父類 private 成員在子類中的權限 |
|---|---|---|---|
| public | public | protected | 不可見（無法直接訪問） |
| private | private | private | 不可見 |
| protected | protected | protected | 不可見 |
初學者注意：
- 最常用的是 public 繼承（默認不寫時也可視爲 public，但建議顯式寫出），此時父類的 public 和 protected 成員在子類中保持原權限，private 成員不可見。
- 其他兩種方式（private/protected 繼承）通常用於特殊場景（如隱藏父類接口），初學者可暫時忽略。
五、構造函數的繼承與初始化¶
父類的構造函數不能被直接繼承，但子類構造函數必須先初始化父類部分。例如，Animal 有一個構造函數：
class Animal {
public:
string name;
int age;
Animal(string n, int a) : name(n), age(a) { // 父類構造函數
cout << "Animal " << name << " created." << endl;
}
};
子類 Dog 構造時，需通過初始化列表調用父類構造函數：
class Dog : public Animal {
public:
// 子類構造函數：先調用父類構造函數，再初始化自己
Dog(string n, int a) : Animal(n, a) { // 必須先調用父類構造函數
cout << "Dog " << n << " created." << endl;
}
};
關鍵點：子類對象創建時，會先執行父類構造函數，再執行子類構造函數。
六、總結¶
繼承的核心是 代碼複用 和 擴展：
- 子類可以直接繼承父類的 public/protected 成員（變量/函數），避免重複編寫通用邏輯。
- 父類的 private 成員需通過公開接口間接訪問，保證數據封裝性。
- 構造函數需顯式調用父類構造函數，通過初始化列表完成父類部分的初始化。
通過繼承，我們可以用更少的代碼實現更復雜的功能，比如“貓”“鳥”等類都可以繼承“動物”類，只需添加各自特有的方法（如 Cat 的 catchMouse()）。
小練習：嘗試定義一個 Cat 類繼承 Animal，並添加 catchMouse() 方法，然後創建 Cat 對象測試繼承效果。