C++ 函數繼承詳解：如何在繼承中使用“基類指針”和“派生類指針”？

2024-05-03 19:19:40 綜合教程 125

在函數繼承中，使用“基類指針”和“派生類指針”來理解繼承機制：基類指針指向派生類對象時，執行向上轉型，只訪問基類成員。派生類指針指向基類對象時，執行向下轉型（不安全），必須謹慎使用。

C++ 函數繼承詳解：使用“基類指針”和“派生類指針”

在面向對象編程中，繼承是一種重要的概念，它允許派生類繼承基類的屬性和方法。當涉及到函數繼承時，“基類指針”和“派生類指針”在理解繼承機制方面發揮著至關重要的作用。

基類指針指向派生類對象

當派生類對象指針被賦給基類指針時，就會出現這種情況。編譯器執行了稱為“向上轉型”的操作，其中派生類的特定屬性和方法被“隱藏”，只保留了基類成員。

class Base {
public:
    void print() {
        cout << "Base class" << endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void print() {
        cout << "Derived class" << endl;
    }
};

int main() {
    Derived d;
    Base* b = &d;  // 上向轉型
    b->print(); // 輸出: Base class
    return 0;
}

在上面的示例中，我們將派生類對象的地址賦給基類指針。當調用時，它調用基類的方法，而不是派生類的方法，因為是指向類型的指針。

派生類指針指向基類對象

這種情況并不常見，但也是可能的。當基類對象指針被賦給派生類指針時，就會發生這種情況。編譯器執行稱為“向下轉型”的操作，使派生類的特定屬性和方法再次變得可用。

class Base {
public:
    void print() {
        cout << "Base class" << endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void print() {
        cout << "Derived class" << endl;
    }

    void derivedMethod() {
        cout << "Derived method" << endl;
    }
};

int main() {
    Base b;
    Derived* d = reinterpret_cast<Derived*>(&b);  // 下向轉型（不安全！）
    d-&gt;print(); // 輸出: Base class
    d->derivedMethod(); // <a style='color:#f60; text-decoration:underline;' href="/zt/36569.html" target="_blank">編譯錯誤</a>：無法訪問派生類方法
    return 0;
}

在上面的示例中，我們使用了一個不安全的向下轉型，將基類對象的地址賦給了派生類指針。當調用時，它調用基類的方法，因為指向的是類型的對象。然而，我們無法調用派生類的，因為編譯器無法保證指向的是派生類對象。

謹慎使用“向下轉型”

向上轉型通常是安全的，因為基類包含派生類的所有公共成員。但是，向下轉型不安全，因為它依賴于程序員來確保派生類指針實際指向派生類對象。強烈建議在使用向下轉型之前使用“dynamic_cast”操作符來執行安全檢查。

在理解函數繼承時，了解 “基類指針”和“派生類指針”非常重要。這些概念允許我們以靈活的方式使用繼承，同時最大限度地減少錯誤。