C++的繼承和多態(tài)是面向對象編程的核心機制。1. 繼承允許基于已有類創(chuàng)建新類，實現(xiàn)代碼復用與層次結構設計，需注意訪問控制符、構造函數(shù)調用及避免過度繼承；2. 多態(tài)通過虛函數(shù)實現(xiàn)，使基類指針或引用可調用派生類方法，應用包括圖形界面、插件系統(tǒng)等，但需關注性能開銷、虛析構函數(shù)及正確使用override關鍵字；3. 典型問題如基類未定義虛析構函數(shù)導致delete時未調用派生類析構，以及虛函數(shù)覆蓋錯誤，可通過設置虛析構和添加override修復。掌握這兩個特性有助于理解并應用多種設計模式，并提升大型項目中類結構的設計能力。

C++的繼承和多態(tài)是面向對象編程的核心內容，理解這兩個概念能幫助你寫出結構清晰、可擴展性強的代碼。這篇文章不會從頭講類的基礎知識，而是聚焦在繼承怎么用、多態(tài)為什么重要，以及實際開發(fā)中容易踩坑的地方。

繼承：代碼復用的基礎方式

繼承允許我們基于一個已有的類（稱為基類或父類）創(chuàng)建新的類（派生類或子類），從而實現(xiàn)代碼復用和層次結構的設計。

• 派生類可以訪問基類的 public 和 protected 成員
• 可以重寫基類中的方法，也可以添加新功能
• 支持單繼承和多繼承，但多繼承容易帶來復雜性，慎用

舉個簡單的例子：

class Animal {
public:
    void eat() { cout << "Animal is eating." << endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() { cout << "Dog is barking." << endl; }
};

上面的例子中，Dog 類繼承了 Animal 類的功能，并在此基礎上增加了自己的方法。

使用繼承時要注意幾點：

• 訪問控制符（public / protected / private）會影響成員的可見性
• 如果基類有構造函數(shù)，派生類需要通過初始化列表調用它
• 避免過度繼承，保持類之間的邏輯清晰

多態(tài)：運行時決定行為的關鍵機制

多態(tài)指的是同一個接口可以有不同的實現(xiàn)方式。在 C++ 中，主要是通過虛函數(shù)（virtual functions）來實現(xiàn)的。

當你想讓基類指針或引用調用派生類的方法時，必須將該方法聲明為虛函數(shù)。

示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() { cout << "Drawing a shape." << endl; }
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override { cout << "Drawing a circle." << endl; }
};

在這個例子中，如果使用 Shape* 指向 Circle 對象并調用 draw()，會執(zhí)行 Circle 的版本，前提是 draw() 是虛函數(shù)。

多態(tài)常見應用場景包括：

• 圖形界面事件處理
• 插件系統(tǒng)或策略模式設計
• 游戲中不同角色的行為管理

需要注意：

• 虛函數(shù)帶來一定的性能開銷（虛函數(shù)表）
• 不要忘記將析構函數(shù)設為虛函數(shù)，否則可能造成內存泄漏
• 使用 override 關鍵字有助于避免覆蓋錯誤

繼承與多態(tài)結合使用的典型問題

在實際項目中，很多人會遇到“delete 基類指針導致未定義行為”的情況。這通常是因為基類沒有虛析構函數(shù)。

比如下面這段代碼就有風險：

class Base {
public:
    ~Base() {}  // 非虛析構函數(shù)
};

class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() { /* 資源釋放 */ }
};

Base* obj = new Derived();
delete obj;  // 不會調用 Derived 的析構函數(shù)！

修復辦法很簡單：只要把基類的析構函數(shù)設為虛函數(shù)即可。

另一個常見問題是虛函數(shù)覆蓋不正確，比如參數(shù)不同或者拼寫錯誤。這時候加上 override 就能被編譯器及時發(fā)現(xiàn)。

基本上就這些。掌握好繼承和多態(tài)之后，你會發(fā)現(xiàn)很多設計模式都建立在這兩個機制之上。雖然語法不算太難，但真正用好還是得多實踐，尤其是在大型項目中如何合理設計類層次的問題。

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