C++中的类扩展之继承和组合详解

在C++中，类扩展可以通过继承、组合和装饰模式实现。继承可以实现对已有类的修改和扩展，组合可以增加新的功能，装饰模式则能够在不改变原类的情况下为其添加新的功能。这些技术在C++程序设计中应用广泛，提高了程序的可扩展性和可维护

相关术语

继承：继承父类后可以拥有父类对应的属性和方法。

组合：将类作为成员对象，基类可以直接调用派生类对应的属性和方法。

一、继承

继承是指在一个已有的类的基础上，创建一个新的类并且使用原有类的功能和属性。通过继承，派生类可以获得基类的全部或部分成员和方法，然后添加新的成员和方法，或者覆盖部分原有成员和方法。

继承方式分为公有继承、私有继承和保护继承。

• 公有继承：可以继承基类的公有成员和保护成员，并且派生类对外表现为基类的类型；
• 私有继承：只能继承出基类的公有成员、保护成员、私有成员，并且派生类对外表现为自身类型；
• 保护继承：可以继承保护成员和公有成员。

下面是一个简单的继承示例：

class Animal {
public:
    void eat() {
        cout << "Animal eat! " << endl;
    }
};
class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        cout << "Dog bark! " << endl;
    }
};
int main() {
    Dog dog;
    dog.eat(); // Animal eat!
    dog.bark(); // Dog bark!
    return 0;
}

二、组合

组合是指在类中嵌入对象，从而使组合类可以使用嵌入对象的全部或部分成员和方法。与继承不同，组合是静态的，即组合类与嵌入对象之间的关系在编译时就已经确定，不能在运行时动态改变。

组合可以分为成员变量组合和指针组合两种。

• 成员变量组合：指嵌入对象作为组合类的成员；
• 指针组合：指嵌入对象作为指针成员，需要在组合类的构造函数中动态分配内存。

下面是一个简单的组合示例：

class Leg {
public:
    void jump() {
        cout << "Leg jump! " << endl;
    }
};
class Animal {
public:
    void eat() {
        cout << "Animal eat! " << endl;
    }
    Leg leg;
};
int main() {
    Animal animal;
    animal.eat();
    animal.leg.jump(); // Leg jump!
    return 0;
}

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