Question

本章内容包括：

• is-a 关系的继承。
• 如何以公有方式从一个类派生出另一个类。
• 保护访问。
• 构造函数成员初始化列表。
• 向上和向下强制转换。
• 虚成员函数。
• 早期（静态）联编与晚期（动态）联编。
• 抽象基类。
• 纯虚函数。
• 何时及如何使用公有继承。

面向对象编程的主要目的之一是提供可重用的代码。开发新项目，尤其是当项目十分庞大时，重用经过测试的代码比重新编写代码要好得多。使用已有的代码可以节省时间，由于已有的代码已被使用和测试过，因此有助于避免在程序中引入错误。另外，必须考虑的细节越少，便越能专注于程序的整体策略。

传统的 C 函数库通过预定义、预编译的函数（如 strlen( ) 和 rand( )，可以在程序中使用这些函数）提供了可重用性。很多厂商都提供了专用的 C 库，这些专用库提供标准 C 库没有的函数。例如，可以购买数据库管理函数库和屏幕控制函数库。然而，函数库也有局限性。除非厂商提供了库函数的源代码（通常是不提供的），否则您将无法根据自己特定的需求，对函数进行扩展或修改，而必须根据库的情况修改自己的程序。即使厂商提供了源代码，在修改时也有一定的风险，如不经意地修改了函数的工作方式或改变了库函数之间的关系。

C++类提供了更高层次的重用性。目前，很多厂商提供了类库，类库由类声明和实现构成。因为类组合了数据表示和类方法，因此提供了比函数库更加完整的程序包。例如，单个类就可以提供用于管理对话框的全部资源。通常，类库是以源代码的方式提供的，这意味着可以对其进行修改，以满足需求。然而，C++提供了比修改代码更好的方法来扩展和修改类。这种方法叫作类继承，它能够从已有的类派生出新的类，而派生类继承了原有类（称为基类）的特征，包括方法。正如继承一笔财产要比自己白手起家容易一样，通过继承派生出的类通常比设计新类要容易得多。下面是可以通过继承完成的一些工作。

• 可以在已有类的基础上添加功能。例如，对于数组类，可以添加数学运算。
• 可以给类添加数据。例如，对于字符串类，可以派生出一个类，并添加指定字符串显示颜色的数据成员。
• 可以修改类方法的行为。例如，对于代表提供给飞机乘客的服务的 Passenger 类，可以派生出提供更高级别服务的 FirstClassPassenger 类。

当然，可以通过复制原始类代码，并对其进行修改来完成上述工作，但继承机制只需提供新特性，甚至不需要访问源代码就可以派生出类。因此，如果购买的类库只提供了类方法的头文件和编译后代码，仍可以使用库中的类派生出新的类。而且可以在不公开实现的情况下将自己的类分发给其他人，同时允许他们在类中添加新特性。

继承是一种非常好的概念，其基本实现非常简单。但要对继承进行管理，使之在所有情况下都能正常工作，则需要做一些调整。本章将介绍继承简单的一面和复杂的一面。