C++ 单继承

2025 年 8 月 29 日 | 6 分钟阅读

在 C++ 中，单一继承是面向对象编程 (OOP) 中的一个重要概念，它允许派生类从另一个基类继承其属性和行为。

在 C++ 中，其属性和行为被继承以实现重用性的类称为超类（基类）。从基类继承属性和行为的类称为子类（派生类）。它使派生类能够访问和利用基类的功能。它有助于提高代码重用性并减少冗余。

语法

它具有以下语法：

class Base_class {
  // properties and methods
};

class Derived_class : access_modifier Base_class {
  // additional properties and methods
};

在此语法中

基类： 它表示派生类从中继承其属性和功能的类名。
派生类： 它表示可以继承基类属性和行为的类名。
访问修饰符： 它在类声明中提供访问修饰符，因为它定义了派生类将如何继承基类成员。

C++ 中单一继承的示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中的单一继承。

示例

#include <iostream>
using namespace std; //using standard namespace

// Base class
class Person {
public:
    string name;
    int age;

    void displayPersonInfo() {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
    }
};

// Derived class
class Student : public Person {
public:
    string course;

    void displayStudentInfo() {
        displayPersonInfo(); // Access base class method
        cout << "Course: " << course << endl;
    }
};

int main() {  //main function
    Student s;
    s.name = "Alice";
    s.age = 20;
    s.course = "Computer Science";

    s.displayStudentInfo();

    return 0;
}

编译并运行

输出

Name: Alice
Age: 20
Course: Computer Science

说明

在此示例中，Student 类继承自 Person 类。它允许 Student 对象访问个人和课程详细信息，并使用继承和自己的方法显示它们。

C++ 中单一继承的歧义

在 C++ 中，当派生类从基类继承，并且两个类都定义具有相同名称和签名的成员函数时，就会发生单一继承的歧义。当派生类对象尝试调用函数时，编译器无法确定是执行基类中的函数还是派生类中的函数。

当派生类没有明确覆盖基类的函数或无法确定调用哪个版本时，就会出现这种歧义，这可能导致潜在的混淆和编译错误。

如果我们要避免这种歧义情况，我们可以使用作用域解析运算符来分别定义这些函数。

C++ 中单一继承歧义的示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中单一继承的歧义。

示例

#include <iostream>
using namespace std; //using standard namespace

class Employee {  //Base Class
public:
    void display(int id) {
        cout << "Employee Details:" << endl;
        cout << "ID: " << id << endl;
        cout << "Name: Alice" << endl;
    }
};

class Manager : public Employee {  //Derived Class
public:
    // Function with same name but different parameter
    void display() {
        cout << "Manager Details:" << endl;
        cout << "ID: 201" << endl;
        cout << "Name: Michael" << endl;
        cout << "Department: Web Developer" << endl;
    }
};

int main() {  //Main Function
    Manager man;

    // It calls the derived class function
    man.display();

    // Attempt to invoke base class version leads to a compiler error
    // Correct way to call base class version
    man.Employee::display(101);

    return 0;
}

编译并运行

输出

Manager Details:
ID: 201
Name: Michael
Department: Web Developer
Employee Details:
ID: 101
Name: Alice

说明

在此示例中，我们有一个基类 Employee 和一个派生类 Manager。Employee 和 Manager 类都具有函数名 display()，但参数不同。

派生类隐藏了基类 employee 中的 display(int) 函数。这可能会导致看起来像单一继承中的歧义。当调用 man.display() 函数时，它会调用派生类版本，而基类版本应该使用 man.Employee::display(101) 函数显式访问。

使用 C++ 中单一继承的加法程序

让我们看一个使用 C++ 中单一继承的加法程序。

示例

#include <iostream>
using namespace std; //using standard namespace

class Input { // Base class

protected: //Access Modifier
    int Num1, Num2;

public:
    void getInput() {
        cout << "Enter the First Number: ";
        cin >> Num1;
        cout << "Enter the Second Number: ";
        cin >> Num2;
    }
};

class Addition : public Input { //Derived Class
public:
    void add() {
        int sum = Num1 + Num2;
        cout << "The addition of " << Num1 <<" and " << Num2 <<" is "<< sum << endl;
    }
};

int main() { //Main Function
    Addition obj;
    obj.getInput();  // Calls base class method
    obj.add();       // Calls derived class method

    return 0;
}

编译并运行

输出

Enter the First Number: 30
Enter the Second Number: 25
The addition of 30 and 25 is 55

说明

在此示例中，我们有一个基类 Input，它从用户那里获取两个数字作为输入，而派生类 Addition 继承这些值并执行加法。之后，getInput() 函数属于基类，派生类中的 add() 函数使用继承的数据成员来计算和显示总和。

C++ 中单一继承的优点

C++ 中单一继承的几个优点如下

代码重用性： 类的公共属性可以在基类中定义一次，并在派生类中重用。
更简单、更简洁的代码： 它有助于使代码更具可读性和组织性，因为我们分离了公共和特定功能。
更容易维护： 如果我们想更新共享功能，我们只需要更改基类。它减少了错误并简化了调试。
可扩展性： 它提供了在现有类上实现继承的多种方式，并且可以在派生类中添加功能，同时保留基类的原始功能。

C++ 中单一继承的局限性

C++ 中单一继承的几个局限性如下

我们只能从一个基类继承，不能从多个类继承。
当程序需要多个类的功能时，管理变得困难。
如果基类发生变化，也可能会影响派生类。
两个从相同基类继承的类不能直接共享代码。
我们不能重用其他不相关类的功能。

C++ 单一继承 MCQ

1) C++ 中的单一继承是什么？

一个从两个类继承的类
一个从一个类继承的类
一个不继承任何类的类
以上都不是

答案：b) 一个从一个类继承的类

2) 下列哪个关键字用于 C++ 中的继承？

include
inherits
public
using

答案：c) public

3) 在单一继承中，派生类从 C++ 中的基类获得什么？

仅函数
函数和变量
仅变量
什么都没有

答案：b) 函数和变量

4) 如果类 B 继承自类 A，哪个是基类？

类 B
类 A
类 A 和 B
以上都不是

答案：b) 类 A

5) 下列哪个选项显示了 C++ 中单一继承的正确语法？

class A : B {}
class B inherits A {}
inherit B from A
class B : public A {}

答案：d) class B : public A {}

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