超越super：C++的類體系探索

在C++中，類的體系結構是一個復雜而強大的特性，它允許程序員創建自定義的數據類型，這些類型可以封裝數據和方法，提供面向對象的編程模型。C++的類體系結構不僅包括基本的類定義和成員函數，還包括繼承、多態、虛函數、抽象類、模板等高級特性。

基本類定義

在C++中，一個類通常由類名、成員變量和成員函數組成。類名定義了類的標識符，成員變量定義了類的狀態，而成員函數則定義了類可以執行的操作。

class MyClass {
public:
    int myVar; // 成員變量
    void myFunction() { // 成員函數
        // 函數體
    }
};

繼承

繼承是面向對象編程中的一個核心概念，它允許一個類（派生類）繼承另一個類（基類）的屬性和方法。繼承支持代碼復用，并建立了類之間的層次關系。

class BaseClass {
public:
    int baseVar;
    void baseFunction() {
        // 基類函數體
    }
};

class DerivedClass : public BaseClass {
public:
    int derivedVar;
    void derivedFunction() {
        // 派生類函數體
    }
};

多態

多態是指允許使用基類類型的指針或引用來操作派生類對象。通過多態，可以編寫更通用的代碼，這些代碼可以在運行時根據對象的實際類型來調用相應的方法。

class BaseClass {
public:
    virtual void polymorphicFunction() {
        // 基類多態函數
    }
};

class DerivedClass : public BaseClass {
public:
    void polymorphicFunction() override {
        // 派生類多態函數
    }
};

BaseClass* ptr = new DerivedClass();
ptr->polymorphicFunction(); // 調用的是派生類的多態函數

虛函數和純虛函數

虛函數是一種在基類中聲明并在派生類中被重寫的成員函數。通過使用virtual關鍵字，基類中的虛函數可以在派生類中被覆蓋。純虛函數是一種特殊的虛函數，它在基類中沒有實現，只是提供了一個聲明，派生類必須提供實現。

class AbstractClass {
public:
    virtual void pureVirtualFunction() = 0; // 純虛函數
};

class ConcreteClass : public AbstractClass {
public:
    void pureVirtualFunction() override {
        // 實現
    }
};

模板

模板是C++中的一種強大的編程工具，它允許程序員編寫可以處理多種數據類型的通用代碼。模板可以是類模板或函數模板。

template <typename T>
class MyTemplateClass {
public:
    T data;
    void setData(T value) { data = value; }
    T getData() { return data; }
};

MyTemplateClass<int> intClass;
MyTemplateClass<std::string> stringClass;

總結

C++的類體系結構提供了豐富的特性，使得程序員可以創建靈活且強大的自定義數據類型。通過繼承、多態、虛函數、抽象類和模板等高級特性，C++的類體系結構支持了面向對象編程的核心概念，并提供了代碼復用和類型安全的優勢。這些特性共同構成了C++類體系的核心，使得C++成為了一種強大而靈活的編程語言。