第16章继承：共享布局，而不是共享分派

1. 本章是什么，以及不是什么

C++ 的继承是一个特性，两半。布局与访问那一半：派生类在最前面含有一个基类子对象，继承它的成员，可以在任何需要基类的地方使用。另一半是通过 virtual 函数实现的动态分派。

本章只讲第一半。这里每个例子都在编译期被编译器解析完；没有一个需要 vtable，而 virtual 这个词只在一页里出现 —— 第16.7章 —— 因为 override 这个关键字没有它就毫无意义。分派那一章是第18章。

分开讲的理由是：两半的用途和代价都不同。继承布局是免费的、常见的、自身就有用的：labeled_point 确实就是一个带名字的 point。 继承接口则是每个对象一个指针、每次操作一次间接调用，而且它就是第15.10章类型擦除的替代方案。把这两件事混在一起谈，正是人们最后以为“继承就是多态”的原因。

2. 每个想法的一句话总结

想法	一句话	章节
基类子对象	派生对象把自己基类对象含在自己里面，且排在最前面。	第16.1章
构造顺序	先基类，再成员，最后函数体；析构顺序完全相反。	第16.2章
访问说明符	`public` 继承意味着 is-a；`private` 继承接管一个实现，并用 `using` 公开选中的操作。	第16.3章
派生类的五法则	五个成员每一个都要处理基类子对象 —— 而赋值时忘掉基类也能编译通过。	第16.4章
转换与截断	派生对象就是一个基类对象，所以能绑到基类引用上 —— 也能被拷贝进基类值里，从而丢掉其余部分。	第16.5章
名字隐藏	派生类里声明的名字会隐藏基类同名的一切重载，除非你写 `using`。	第16.6章
`override`	一个注解，让编译器去证明这个派生函数确实覆盖了基类函数。	第16.7章
组合	只要 is-a 不是字面为真，成员就比基类更好。	第16.8章

3. 贯穿全章的示例

一个小小的层次结构会走完本章：一台由基类部件与发动机组成的机器。


class machine_part
{
protected:
	::std::int_least32_t serial_{};

public:
	::std::int_least32_t serial() const noexcept { return serial_; }
};

class machine : public machine_part
{
protected:
	::std::int_least32_t power_{};

public:
	::std::int_least32_t power() const noexcept { return power_; }
};

machine is-a machine_part：每台机器都有序列号，而任何机器都能绑定到 machine_part& 上。这里没有任何东西是虚的，一切都在编译期决定。

4. 本章约定

每个函数都是 noexcept 或 throws，构造函数与析构函数也一样（第6.16章）。析构函数永远是 noexcept，这在第16.2章里有一个看得见的后果：它不能打印，因为打印可能失败。
public 继承一律显式写成 : public base，即使在 struct 里它是隐含的。那个词就是文档。
失败用赫布异常：throw throws ... 与 catch throws (::std::error e) （第3.16章）。
本页所有完整程序都用 -std=c++26 -fherbceptions -lherbceptions 编译并运行过；诊断信息照抄编译器的真实输出。

5. 你应该已经会的东西

类、访问控制与 const 成员（第13章）。
五法则（第14章）—— 派生类的特殊成员是由基类的特殊成员搭起来的。
概念与类型擦除（第15章）—— 继承接口的编译期替代方案。