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继承与多态 (Inheritance & Polymorphism)

继承和多态通过代码复用和接口抽象极大提高了程序的灵活性。

继承 (Inheritance)​

通过现有类（基类）创建新类（派生类）的过程。

  • public 继承：最常用的方式，保留基类的 public 和 protected 性质。

多态 (Polymorphism)​

同一个函数名在不同对象中表现出不同的行为。

1. 编译时多态（静态绑定）​

  • 函数重载 (Overloading)。
  • 模板 (Templates)。

2. 运行时多态（动态绑定）​

通过虚函数 (Virtual Functions) 和基类指针/引用实现。

class Animal {
public:
    virtual void makeSound() { cout << "Animal sound" << endl; }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() override { cout << "Woof!" << endl; }
};

虚函数与虚析构​

  • virtual 关键字：指示编译器在运行时查找实际对象类型（通过 vptr/vtable）。
  • 虚析构函数：基类的析构函数必须声明为 virtual，以确保正确销毁派生类对象，防止内存泄漏。

抽象类与纯虚函数​

  • 纯虚函数：virtual void func() = 0;。
  • 抽象类：包含至少一个纯虚函数的类，无法实例化，仅作为接口使用。