计算机程序基础教程（13）：C++ 继承与虚函数
【继承】
继承可以让两个类共同使用一部分非私有成员，提供共用成员的类称为父类或基类，使用共用成员的类称为子类或派生类，子类创建对象时会包含继承自父类的成员。
● 继承方式
继承方式用于设置子类继承自父类成员的访问权限。
public，子类继承的父类成员保持原有访问权限，最常用的是此方式。
private，子类继承的父类成员全部改为私有权限。
protected，子类继承的父类成员全部改为保护权限。
● 子类创建对象
子类创建对象时，会自动创建父类对象，并在子类构造函数中调用父类构造函数执行，若子类没有构造函数则编译器自动为其创建一个构造函数，作用是调用父类构造函数执行，若父类构造函数有参数，则应该在子类中自定义构造函数，并为父类构造函数参数赋值。
子类构造函数会首先调用父类构造函数执行，之后再返回执行子类构造函数代码，若两个构造函数功能有冲突，则以子类构造函数为准。
另外子类创建对象时不能直接赋值，这样容易与父类构造函数产生冲突。
子类对象使用完毕后，子类析构函数会调用父类析构函数执行，执行顺序为首先执行子类析构函数、之后执行父类析构函数，若子类没有析构函数则编译器自动创建一个析构函数，作用是调用父类析构函数执行。
● 对象类型转换
对象有类型之分，子类对象可以转换为父类类型，转换之后的子类对象只能调用继承自父类的成员，不能调用子类自定义成员，而父类类型不能转换为子类类型。
父类对象可以使用子类对象赋值，编译器自动将子类对象转换为父类类型。
子类对象不能使用父类对象赋值，父类中不包含子类自定义的成员。
【多继承】
继承关系可以一直传递下去，比如A派生B，B派生C，那C也会间接继承A，创建C对象时，会自动创建A、B对象，C调用B构造函数，B调用A构造函数。
除此之外，多继承还有另一种形式，一个类可以直接继承多个类，每个继承都可以单独设置继承方式，多个父类的构造函数都由子类构造函数负责调用。
● 菱形继承
菱形继承是一种复杂的多继承，继承关系图组成一个菱形，具体方式为：A派生出B和C，D又同时继承B和C，D创建对象时会自动创建B、C对象，B、C又会各自创建一个A对象，此时D对象就有两个可以使用的A对象，这将会导致混乱。
为了解决菱形继承的混乱，C++规定在菱形继承关系中，B和C继承A时添加virtual关键字设置为虚继承，此时创建D对象时只会创建一个A对象，并且三个父类对象的构造函数都将由D负责调用，而单独创建B或C对象时，与普通继承方式相同，没有区别。
【虚函数】
虚函数的作用是通过指针调用成员函数，虽然普通成员函数也可以使用指针调用，但是有一些限制，比如只能调用本类中的成员函数（包含继承自父类的函数），而使用虚函数可以通过指针调用子类的成员函数，从而扩大函数指针的使用范围，同源继承关系中所有类的虚函数都可以通过函数指针调用。
虚函数在父类中定义，子类继承虚函数后可以直接使用，也可以重写虚函数内部代码，重写虚函数类似在子类中定义同名函数，并且参数、返回值也相同。
编译器会将每个类的虚函数的地址放在一个数组中，称为虚函数地址表，函数指针使用此表进行赋值。
虚函数使用父类对象指针调用，编译器会转换为使用函数指针调用虚函数，对象指针赋值为哪个类对象的地址，就调用哪个类定义的虚函数（若子类没有重写虚函数，则调用父类虚函数），并且使用此对象指针为执行虚函数的this参数赋值。
虚函数也可以当做普通函数使用，直接通过函数名调用它，此时等于不使用虚函数机制，与使用普通函数无异。
父类中定义有虚函数时，必须定义一个虚析构函数，作用是调用使用new申请内存存储的子类对象析构函数执行，比如上面代码中父类对象指针这样赋值：base * a = new k;，子类对象使用完毕后执行delete a删除，指针a是父类类型，此时编译器默认只调用父类析构函数，不会调用子类析构函数，若将父类析构函数定义为虚析构函数，则会调用子类析构函数。
● 纯虚函数
使用虚函数机制时，需要创建父类对象指针，作用是通过函数指针调用子类虚函数执行，但是父类本身并不一定需要创建对象，若父类无需创建对象，只是提供父类对象指针，满足虚函数机制的使用方式，可以将父类中的虚函数定义为纯虚函数，包含纯虚函数的类称为抽象类。
纯虚函数与虚函数的主要区别如下：
包含纯虚函数的抽象类不能创建对象。
纯虚函数没有内容，子类必须重写纯虚函数，否则子类也是抽象类。
