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Inheritance 繼承
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[TOC]

## 前言

繼承是物件導向的重要特性之一，可以讓我們避免撰寫不必要的程式，<span style="color:red">**在往下閱讀之前，請務必先閱讀以下的參考資料。**</span>

* [C++ Inheritance 教學](https://vinesmsuic.github.io/2020/01/06/c++-inheritance/)

> C++ 其實有多重繼承，但他其實是有點糟糕的設計方式，我們不要學他。
> 等你們以後去學 JAVA 或其他語言會學到 super，學 super 比較重要。
> [ C++ 沒有 super ]
> [name=Orange]

## 語法說明
相信你已經看完上面的參考資料摟!

而且有理解**衍生類別**與**基礎類別**的關係，這兩個名詞我們也常用一種代稱去形容他，衍生類別 = 子類別，基礎類別 = 父類別。子類別會繼承父類別的基本屬性與方法，而子類別亦可獨立出有別於父類別自己擁有的屬性與方法。

基本概念都有之後，來把語法記熟吧!

> 以下例子為了演示方便，屬性、方法全都放 public，但理論上屬性應該要放 private，用 getter & setter 去存取他喔，封裝的概念不要忘記。
> [name=Orange]

class Animal{
public:
    string type;
    void walk(){ cout << type << " walk" << endl;}
    void jump(){ cout << type << " jump" << endl;}
};

class Dog : public Animal{
public:
    void bark(){ cout << type << " bark" << endl;}
};

class Bird : public Animal{
public:
    void fly(){ cout << type << " fly" << endl;}
};

int main()
{
    Dog d1;
    d1.type = "dog";
    d1.walk(); d1.jump(); d1.bark();
    Bird b1;
    b1.type = "bird";
    b1.walk(); b1.jump(); b1.fly();
    return 0;
}

因為 Dog 跟 Bird 都公開繼承 Animal，所以子類別可以存取父類別的所有 public 屬性。

而繼承要使用的是 `:` 運算子，在要繼承別人的類別後加上 `:` `存取權限` `類別名稱`，這是固定語法。

公開繼承的概念就是 `is-a` 的概念，什麼意思呢? 看了上面繼承的例子，你會發現 Dog 跟 Bird 都可以使用父類別 (Animal) 的 public 屬性與方法，所以我們可以說 :

Bird is an Animal.
Dog is an Animal.

而這邊一直提到的公開繼承就是在 `:` 後加上的 public，寫 public、private、protected，其效果會有所不同。

這邊我們都先知道 public 公開繼承就可以了，當你公開繼承某個類別的時候，被繼承的類別的 public 屬性或方法都可以在子類別內被呼叫使用，而 private 屬性與方法則無法在子類別內直接呼叫使用。

> 上面說明的 public 與 private，有的是在表達繼承，有的是在表達類別內屬性與方法的權限，要會分哦。
> [name=Orange]

## [補充 - 自行閱讀]公開繼承? 私有繼承? 保護繼承?

上面說的內容與範例你了解了的話，你應該知道在 `:` 後寫不同的存取修飾子可能會有不同的事情產生，以下是參考資料，有問題歡迎來問我~

* [公開（public）繼承](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/PublicInheritance.html)
* [保護（protected）繼承、私用（private）繼承](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/protectedPrivateInheritance.html)

這邊提的是繼承的模式哦! 不是類別內屬性與方法的存取權限。
<span style="color:red">**在往下閱讀之前，請務必先閱讀以下的參考資料。**</span>

> 簡單的說，採用什麼類型的繼承，其繼承下來的屬性與方法就變成何種類型。
> [name=Orange]

public 公開繼承就是上面的程式碼範例不再說明。

若為 protected 保護繼承，假設 Dog protected 繼承 Animal，程式碼像這樣。

class Animal{
public:
    string type;
    void walk(){ cout << type << " walk" << endl;}
    void jump(){ cout << type << " jump" << endl;}
};

class Dog : protected Animal{
public:
    void bark(){ cout << type << " bark" << endl;}
};

int main(){
    Dog d1;
    d1.type = "dog";
    d1.walk();
    d1.jump();
}

<span style="color:red">**上面這樣的程式碼是錯的**</span>，因為保護繼承，Dog 繼承 Animal 之後對於 Dog 而言 type、jump、walk 全都變成 protected member，所以 Animal 的屬性與方法對於 Dog 而言，**只有 Dog 類別本身看的到**，實體化後的物件是無法存取的。

> protected member 的參考資料在最下面
> [name=Orange]

所以你必須在 Dog 類別內實作 getter & setter 才能存取 Animal 的 public 屬性與方法。像這樣。

class Animal{
public:
    string type;
    void walk(){ cout << type << " walk" << endl;}
    void jump(){ cout << type << " jump" << endl;}
};

class Dog : protected Animal{
public:
    void bark(){ cout << type << " bark" << endl;}
    void set_type(string t){
    	type = t;
    }
    void walkAndJump(){
    	walk();
    	jump();
    }
};
int main(){
    Dog d1;
    d1.set_type("dog");
    d1.walkAndJump();
    d1.bark();
}

再延伸一點，假設今天有一隻可以從嘴巴噴火的狗狗，而且還會飛，那該怎麼辦，當然可以在現有的 Dog 內做改動，但如果又有一隻會招喚閃電，而且可以砍樹的狗狗，難道又要在 Dog 內增加嗎?

這樣其實沒甚麼效率，所以會再新增類別來繼承 Dog。但是因為繼承，所以 FireDog 仍舊保有 Dog 的屬性與方法。

FireDog is a Dog!

class Animal{
public:
    string type;
    void walk(){ cout << type << " walk" << endl;}
    void jump(){ cout << type << " jump" << endl;}
};

class Dog : protected Animal{
public:
    void bark(){ cout << type << " bark" << endl;}
    void set_type(string t){
    	type = t;
    }
    void walkAndJump(){
    	walk();
    	jump();
    }
};

class FireDog : public Dog{
public:
    void fire(){cout << type << " fire" << endl;}
    void fly(){cout << type << " fly" << endl;}
};

請問對於 FireDog 而言，如果做 protected 繼承，該怎麼改寫程式呢?

更多變形留給大家自行思考，有問題歡迎來問~

## [補充 - 自行閱讀] protected member

這邊提的是針對屬性與方法的存取權限，與上面完全不同，拜託請別搞混，分清楚。

* [受保護的（protected）成員](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/protectedMember.html)