繼承

在前兩篇的主程式中，透過 class myData object1 物件的 object1.add(d) 來加入資料，再呼叫 common_divisor(object1.data,object1.len) 來找出答案，由於 common_divisor 並不包含在 class myData 中，所以開發人員需要了解 class myData 的資料結構及 common_divisor 的參數型態才能把兩者搭配在一起，這樣會增加程式開發的複雜度，雖然把 common_divisor 放進 class myData 中可以改善這情況，但 class myData 偏向基礎資料類別，應該要讓很多不同的開發需求都能使用，如果把 common_divisor 函式加進去，那對於不需要"最大公因數"的應用來說這個函式就多餘了。

以繼承 class myData 來建立一個包含 common_divisor 的衍生類別 gcd，是可以不用重頭開發，又可避免在 class myData 添加多餘函式的方法。

C++的繼承機制有 private, protected, public 三種，不同的繼承方式會限制衍生類別對外公開父類別成員的機制，以下程式以 public 繼承來建立衍生類別 gcd：

#include <iostream>

class myData
{
//私有區段，只有class內部程式可存取
private:
   int _boundary; //陣列空間上限

//保護區段，只有class內部程式和繼承的class可存取
protected: 
   int len;  //資料總數 
   int *data; //用來存放所有輸入資料的記憶空間指標

//公用區段，class內外部程式均可存取
public:
   myData() //建構函式，當物件產生時會自動執行
   {
     len=0; //資料總數歸0
     _boundary=10; //邊界設為10 
     data=new int[_boundary]; //配置10個int記憶空間 
   }

   ~myData() //解構函式，當物件消滅時會自動執行
   {
     delete [] data; //釋放data記憶空間
   }

   void add(int d)
   {
     if (len>=_boundary-1) //資料滿了，增加記憶空間
     {
       int *newptr=new int[_boundary+10]; //動態配置比原來多10個int記憶空間
       for(int i=0; i<len; i++)
         newptr[i]=data[i]; //把舊資料複製到新的位置
       delete [] data; //釋放舊的記憶空間
       data=newptr; //資料指標指向新的位置
       _boundary+=10;
     }
     data[len++]=d; //把參數d放在最後的位置後再把資料長度+1
   }
};

class gcd : public myData //衍生類別 gcd 以 public 方式繼承 myData 
{
private:
   int common_divisor(int a, int b) //遞迴函式1
   {
     return (a%b==0) ? b : common_divisor(b,a%b); //交換位置輾轉相除
   }

   int common_divisor(int d[], int n) //遞迴函式2
   {
     if(n==1)
       return d[0];
     if(n==2)
       return common_divisor(d[0],d[1]); //呼叫遞迴函式1
     if(n>2)
       return common_divisor(common_divisor(d,n/2),
                         common_divisor(&d[n/2],n-n/2) ); //呼叫遞迴函式2 
     return 0; //n小於1才會發生
   }

public:
   int result() { return common_divisor(data, len); }
};

int main()
{
   int d;
   gcd mygcd;

   std::cout << "請輸入n個正整數，輸入完成請按 Ctrl-Z" << std::endl;
   while ( std::cin >> d )
      mygcd.add(d);
   
   std::cout << "最大公因數=" << mygcd.result();
   return 0;
}

衍生類別 class gcd 對於父類別 class myData 是以 public 的方式繼承，有權存取父類別的 protected: 和 public: 區段，但無權存取父類別的 private: 區段；而在父類別 public: 區段中的資料或函式，以 public 方式繼承的衍生類別也會將其對外界公開，所以主程式只要宣告一個 gcd 物件 mygcd，即可以 mygcd.add() 叫用父類別的函式，最後再以 mygcd.result() 叫用 class gcd 的函式 result 得到結果。

由於外界已不必直接操作 class myData 中的 len 和 data，所以把它們搬到 protected 區段以提高資料的安全性，同時也保留讓衍生類別可以存取的彈性。而置於 private 區段的資料或函式，仍然只有 class 本身有存取權限，繼承者或外部程式均無法存取。

public繼承

父類別	衍生類別
public	public
protected	protected
private	無法存取

protected繼承

父類別	衍生類別
public	protected
protected	protected
private	無法存取

private繼承

父類別	衍生類別
public	private
protected	private
private	無法存取