概述
多态和继承是C++中非常重要且强大的特性。通过多态和继承的组合应用，可以实现更灵活和可维护的代码。本文将介绍C++中多态和继承的基本概念，并分享一些实际应用的例子。
多态和继承的基本概念
多态
多态是指同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释和不同的行为。在C++中，通过虚函数实现多态机制。虚函数是在基类中声明的，并在派生类中重写，通过基类的指针或引用调用虚函数时，会根据实际的对象类型调用对应的函数实现，实现多态性。
继承
继承是一种在现有类的基础上创建新类的机制。通过继承，新类自动获得了基类的成员和方法。子类（派生类）是基类（父类）的特殊化，可以添加新的成员和方法。
多态和继承的结合应用
多态和继承的结合应用可以使代码更加灵活，同时提高代码的可维护性和可扩展性。下面我们通过几个实际案例来展示它们的应用。
案例一：图形类的多态应用
假设我们有一个图形类Shape，包含一个计算面积的虚函数calcArea()。然后我们派生出矩形类Rectangle和三角形类Triangle，分别重写calcArea()方法来计算矩形和三角形的面积。
class Shape {
public:
virtual double calcArea() const = 0;
};
class Rectangle : public Shape {
private:
double width;
double height;
public:
Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
double calcArea() const override { return width * height; }
};
class Triangle : public Shape {
private:
double base;
double height;
public:
Triangle(double b, double h) : base(b), height(h) {}
double calcArea() const override { return 0.5 * base * height; }
};
int main() {
Shape* shape1 = new Rectangle(2, 3);
Shape* shape2 = new Triangle(4, 5);
cout << "Rectangle area: " << shape1->calcArea() << endl;
cout << "Triangle area: " << shape2->calcArea() << endl;
delete shape1;
delete shape2;
return 0;
}
在上述代码中，我们通过基类指针shape1和shape2分别指向Rectangle和Triangle对象，通过调用calcArea()方法来计算不同图形的面积。这样我们可以通过基类指针在运行时动态地调用不同的派生类方法，实现多态。
案例二：员工工资计算的继承应用
假设我们有一个基类Employee，定义了员工的基本信息和计算工资的虚函数calcSalary()。然后我们派生出经理类Manager和普通员工类Staff，重写calcSalary()方法用于计算不同类型员工的工资。
class Employee {
protected:
string name;
double base_salary;
public:
Employee(const string& n, double s) : name(n), base_salary(s) {}
virtual double calcSalary() const { return base_salary; }
};
class Manager : public Employee {
private:
double bonus;
public:
Manager(const string& n, double s, double b) : Employee(n, s), bonus(b) {}
double calcSalary() const override { return base_salary + bonus; }
};
class Staff : public Employee {
private:
int work_hours;
double hourly_rate;
public:
Staff(const string& n, double s, int h, double r) : Employee(n, s), work_hours(h), hourly_rate(r) {}
double calcSalary() const override { return base_salary + work_hours * hourly_rate; }
};
int main() {
Employee* employee1 = new Manager("Tom", 5000, 1000);
Employee* employee2 = new Staff("Jerry", 2000, 160, 10);
cout << "Manager's salary: " << employee1->calcSalary() << endl;
cout << "Staff's salary: " << employee2->calcSalary() << endl;
delete employee1;
delete employee2;
return 0;
}
在上述代码中，我们通过基类指针employee1和employee2分别指向Manager和Staff对象，通过调用calcSalary()方法来计算不同类型员工的工资。同样地，通过基类指针实现了多态，使我们能够统一管理不同类型的员工。
结论
多态和继承是C++中非常重要的特性，在代码设计和开发中有广泛应用。通过多态，我们能够动态地调用不同类型的对象的方法，实现更灵活和可维护的代码。通过继承，我们能够将对象的共有属性和方法放在基类中，实现代码的重用和扩展。深入理解和熟练应用多态和继承，将大大提升C++开发的能力和效率。
本文来自极简博客，作者：心灵的迷宫，转载请注明原文链接：C++中的多态与继承应用
