继承最重要的意义不是“少写几行重复代码”，而是表达一种可替换的 is-a 关系：任何需要基类对象的地方，都可以合理地使用派生类对象。
先问是否真的可替换
假设有基类：
class Shape {
public:
virtual double area() const = 0;
virtual ~Shape() = default;
};
Circle 和 Rectangle 都可以被当作 Shape 使用，因为调用者只要求“能计算面积”。
但“汽车拥有发动机”不是 Car is an Engine，应使用组合：
class Engine {
// ...
};
class Car {
private:
Engine engine_;
};
看到重复字段或函数时，不应立即继承。实现复用可以通过组合、普通辅助函数、模板或委托完成。
基类与派生类
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
class Animal {
public:
explicit Animal(std::string name)
: name_(std::move(name)) {}
const std::string& name() const noexcept
{
return name_;
}
virtual void speak() const
{
std::cout << "...\n";
}
virtual ~Animal() = default;
private:
std::string name_;
};
class Dog : public Animal {
public:
Dog(std::string name, std::string breed)
: Animal(std::move(name)), breed_(std::move(breed)) {}
void speak() const override
{
std::cout << name() << ": woof\n";
}
private:
std::string breed_;
};
public 继承表达公开的 is-a 关系。Dog 对外仍然是一个 Animal。
构造与析构顺序
构造派生对象时：
- 基类子对象；
- 按声明顺序构造成员；
- 派生类构造函数体。
析构顺序相反：
- 派生类析构函数体；
- 派生成员逆序析构；
- 基类析构。
基类必须先建立自己不变量，派生部分才有合法基础。
基类成员访问
public：外部和派生类都可访问；protected：派生类可访问，外部不可；private：只有基类自身和友元可访问。
不要为了让派生类方便就把全部字段设成 protected。这会让所有派生类依赖基类内部表示，破坏封装。优先保持字段 private，通过受保护或公开的成员函数提供必要操作。
三种继承方式
class PublicDerived : public Base {};
class ProtectedDerived : protected Base {};
class PrivateDerived : private Base {};
对普通应用代码：
public继承用于公开 is-a；private继承表示“用基类实现”，但通常组合更清楚；protected继承较少使用。
继承方式还会改变基类公开成员在派生类中的可访问级别，但不会让派生类直接访问基类私有成员。
对象切片
void print_animal(Animal animal); // 按值接收基类
Dog dog("Milo", "Corgi");
print_animal(dog);
把派生对象按值转换成基类对象时，只复制基类子对象，派生部分被切掉。运行时多态接口应使用基类引用或指针：
void print_animal(const Animal& animal) {
animal.speak();
}
虚析构为什么重要
Animal *animal = new Dog("Milo", "Corgi");
delete animal;
如果基类析构函数不是虚函数，通过基类指针删除派生对象会产生未定义行为。只要类型准备被多态删除，基类析构应当是 virtual。
更现代的拥有方式：
std::unique_ptr<Animal> animal = std::make_unique<Dog>("Milo", "Corgi");
智能指针不会修复非虚析构问题；它最终仍通过基类类型删除，因此基类设计必须正确。
构造和析构期间的虚调用
在基类构造函数中调用虚函数，不会分派到尚未构造的派生部分；析构期间同理，已经销毁的派生部分不能再被调用。
因此不要依赖构造或析构期间的虚调用完成派生初始化。可以使用工厂函数、非虚接口或构造后显式初始化流程。
组合通常更灵活
继承把派生类与基类接口和部分实现紧密耦合。组合只要求成员类型提供所需能力：
class FileLogger {
public:
void write(const std::string& message);
};
class Service {
public:
explicit Service(FileLogger logger)
: logger_(std::move(logger)) {}
private:
FileLogger logger_;
};
还可以把接口作为模板参数或构造参数注入，测试时替换为假实现。
什么时候考虑继承
同时满足越多越合理：
- 派生对象确实可以替换基类对象；
- 基类接口稳定并为扩展设计；
- 需要运行时多态；
- 调用者只依赖基类契约；
- 基类有虚析构；
- 派生类不会破坏基类不变量；
- “is-a” 比“has-a”更准确。
下一篇会集中区分虚函数覆盖、名字隐藏和协变返回，避免派生类函数看起来同名却没有真正覆盖。