0. 课堂视频
1. 派生的基本概念与目的
编程，或者说软件系统的设计与实现的主要工作和最大痛苦来源，就是：变化。由于要面对变化，于是产生了许多程序设计思想、原则或方法，派生正是其中之一。
1.1 变与不变的代码原则
写程序时，很多时候，会发现当前地方需要用到的功能，在之前的某个地方，已经实现过一回了；又有很多时候，会发现，当前需要在原来的功能上，实现一些新的功能。这时候，一条基本且重要的原则出现了：
需要用到一样的功能，我们希望直接复用原有代码，而不是重新写一遍（哪怕你有复制粘贴大法）；而当需要写不一样的功能时，我们希望新功能和旧功能能够在分开的代码中写，而不是混在一起写。
这个原则很好理解：
- 实现同样功能的代码如果到处出现，不仅费时费事，而且将来功能有变动时，就得到处修改；
- 同一段代码，却包含了多种不同逻辑的实现，表现看起来非常强大，但一来整体逻辑变得很复杂，并且非常容易写错。
派生就可以同时满足以上两点要求的一种编程方法（归在“面向对象”的编程思想中）。
课堂讲到的，实现“区分对待女神与普通人的自我介绍功能” 的 “if/else” 和 派生方案的对比，目的就是为了让同学通过实例，体会、理解到这个原则所能发挥的作用，以及发挥作用的方法。
一句话：在新的类型定义（当前我们学习了如何定义 struct ）中实现新功能，从而保证“新功能和旧功能分开写”；而又能同时复用（继承）原有类型的原有功能。在这段话的描述中，新的类型就是派生类（derived-class），旧的类型叫基类（base-class）。
基类和派生类之间，可以称为 “派生 / derive ”，另一种常用的说法是“继承 / inherit”。当我们说“继承”时，通常是在强调新的类型从旧的类型身上复用（继承）了原有的功能；而当我们说“派生”时，则通常是在强调新的类型将在旧的类型的基础上，扩展（派生）了一些新的功能。两种说法是同一硬币的两个面，关系紧密，比如派生新功能时所用到的基础，往往就是继承自基类的原有方法或数据。
跨越语法的，通常用以下图形表示类型和类型之派生关系：
1.2 变与不变的具体例子
这是我们在上一节课 《Hello Object 成员版》 写的一段代码：
// 定义人类结构
struct Person
{
Person() { std::cout << "哇哇~" << std::endl; };
~Person() { std::cout << "呜呜~" << std::endl; }
// 自我介绍
void Introduce() // 成员函数，方法
{
std::cout << "大家好，我叫 " << name << std::endl;
}
std::string name; // 成员数据，属性
};
新需求是：美女能够有不同的自我介绍方式，但美女的生死过程要和普通人类（Person）一样地会“哇哇”或“呜呜”。
当然可以借助 if/else 来实现，只需要在原来就有的 Introduce () “动刀”：
void Introduce()
{
if (name == "志玲")
{
// 在此处实现女神特有的自我介绍
}
else
{
std::cout << "大家好，我叫 " << name << std::endl;
}
}
这种实现方法，除了用名字来判断一个人的外貌这一固有的“原罪”之外，它还不符合我们前面谈的基本原则中的第二个要求：新旧功能分开写。
3. 派生的基本语法
3.1 定义派生类
以我们熟悉的 struct （用户自定义类型方法之一）为例：
struct 派生类 : public 基类
{
};
C++ 支持多种派生方法，比如私有派生和公有派生，其中公有派生最常用。上面示例代码中的 关键字 “public” 即指明这是一个公有派生关系。
当派生类是 struct 时，此处省略 public 也同样表示公有派生。
给个具体例子：美女类（Beauty）派生了（继承自）普通人类(Person)。
struct Beauty : public Person
{
};
此时，表面上看，Beauty 结构中间空空，一无所有，但其实它已经拥有了继承自基类的成员数据 name 和 成员方法 Introduce() 。
依据需求，美女类将拥有自己的自我介绍方法：
struct Beauty : public Person
{
void Introduce()
{
cout << "大家好，我是美女" << name
<< "，想得到大家的多多关照哦~" << endl;
}
};
注意，派生类的 Introduce() 方法的原型（函数三要素：名字、返回值、入参列表）和基类的完全一样，但实现改变了（更嗲一点？）。可以放心的是，两个版本不会打架。基类的对象使用基类的，派生类的对象使用派生类的。
这里讲的就是之前课程提到的“类型即约束”。基类类型约束基类对象，派生类类型约束派生类对象，各自安生……直到下一节课，有些对象会突然醒悟，发出 “王侯将相，宁有种乎”的呐喊……
可能你已经注意到了，Beauty 确实非常直接地使用到了 name ——如前所述，它继承自基类。
更需要注意到的是：Beauty 类完全没手写的构造函数和析构函数。在此情况下，依照 C++ 语言标准，编译器会自动为它生成有默认行为的构造和析构函数，并且（重点）二者的默认行为中，包括了各自去调用基类的版本。即：
- 派生类默认的构造函数，会自动调用基类的构造函数；
- 派生类默认的析构函数，会自动调用基类的析构函数。
所以，尽管什么也没写，但我们在构造一个 Beauty 的对象时，它会输出 “哇哇~”，而它在释放时，也将输出 “呜呜~”。
3.2 定义派生类对象
派生类也是类，所以还是通过类型定义一个对象（变量）的那一套，我们同样给出栈对象和堆对象的例子：
/* 此处是基类 Person 和 派生类 Beauty 的类定义，略 */
int main()
{
Beauty b1;
b1.Introduce();
Beauty* b2 = new Beauty(); // 或 new Beauty
b2->Introduce();
delete b2;
}
3.3 完整代码
#include <iostream>
#include <string>
// 基类
struct Person
{
Person() { std::cout << "哇哇~" << std::endl; };
~Person() { std::cout << "呜呜~" << std::endl; }
// 自我介绍
void Introduce() // 成员函数，方法
{
std::cout << "大家好，我叫 " << name << std::endl;
}
std::string name; // 成员数据，属性
};
// 派生类
struct Beauty : public Person
{
void Introduce()
{
cout << "大家好，我是美女" << name
<< "，想得到大家的多多关照哦~" << endl;
}
};
int main()
{
Person xiaoA; // 变量小A，普通人类
xiaoA.name = "小A";
Person 如花; // 小心出现中文符号
如花.name = "如花";
Beauty zhiLing;
zhiLing.name = "王钢蛋";
auto* jiaLing = new Beauty;
jiaLing->name = "嘉铃"; // 我更喜欢 “加0”
xiaoA.Introduce();
如花.Introduce();
zhiLing.Introduce();
jiaLing->Introduce();
delete jiaLing;
}
为什么非要有个堆变量呢？因为下节要用啊，好怕同学们才隔一节课就忘记了。
4. 派生对象的生死过程
4.1 多级构造与析构过程
- 派生对象构造时，先调用基类的构造函数，再调用自己的构造过程；
- 派生对象析构时，先调用自己的析构函数，再调用基类的析构过程。
如果把基类比成一楼，派生类比成二楼，那就是：
- 构造就是盖楼，先盖一楼，再盖二楼；
- 析构就是拆楼，先拆二楼，再盖二楼。
如果还有三楼、四楼，整个过程依次延顺。
注意，画楼层时，通常二楼在上，一楼在下。但画派生关系图时，基类在下，派生类在上，且箭头是从派生指向基类。
4.2 示例程序
关于派生类构造也析构的完整测试代码：
#include <iostream>
using namespace std; // 间接限定
struct ShaFaTie // 沙发贴，“爷爷类”
{
ShaFaTie() { cout << "哈哈，捡到沙发，笑抚二楼狗头。" << endl; }
~ShaFaTie() { cout << "我是一楼，结贴。" << endl; }
};
struct BanDengTie : public ShaFaTie // 板凳贴，“爸爸类”
{
BanDengTie() { cout << "[回复] 抢到板凳。一楼你好舒服！笑看三楼躺地板。" << endl; }
~BanDengTie() { cout << "我是二楼，结贴。" << endl; }
};
struct DiBanTie : public BanDengTie // 地板贴，“孙子类”
{
DiBanTie() { cout << "[回复] 三楼怎么啦？席地而坐，凸显不同。" << endl; }
~DiBanTie() { cout << "我是三楼，结贴。" << endl; }
};
int main()
{
ShaFaTie l1;
cout << "===============\n";
BanDengTie l2;
cout << "===============\n";
DiBanTie l3;
cout << "===============\n";
}