C++封装、继承和多态讲解？

C++中的封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）是面向对象编程的三大特性之一，它们允许我们更好地组织和管理代码，提高代码的重用性和可维护性。

封装是指将数据和操作数据的方法封装在一个单元（类）中，并对外部隐藏对象的工作细节。通过封装，我们可以控制对类成员的访问，从而提高代码的安全性和可靠性。在C++中，通过将数据成员声明为私有（private），然后提供公有（public）的成员函数来访问和修改数据成员，实现封装的概念。

继承允许一个类（派生类）继承另一个类（基类）的属性和方法。通过继承，派生类可以重用基类的代码，并且可以扩展或修改基类的行为。在C++中，使用关键字class来声明类和继承关系，派生类可以访问基类的公有和保护成员，但不能访问基类的私有成员。

多态允许以统一的方式处理不同类型和类之间的对象。多态通过基类的指针或引用来调用派生类的方法，实现了一种动态绑定，使得在运行时可以根据对象的实际类型来调用相应的方法。在C++中，多态通常通过虚函数（virtual function）和纯虚函数（pure virtual function）来实现。基类中的虚函数可以在派生类中被重写，并且可以通过基类的指针或引用来调用派生类的实现。

综上所述，封装、继承和多态是面向对象编程中非常重要的概念，它们共同促进了代码的重用性、可维护性和可扩展性。

以下是一个简单的C++代码示例，展示了封装、继承和多态的基本用法：

#include <iostream>
using namespace std;

// 封装示例：定义一个简单的类 Car
class Car {
private:
    string make;
    string model;

public:
    // 构造函数
    Car(string make, string model) : make(make), model(model) {}

    // 公有成员函数来访问私有成员
    void displayInfo() {
        cout << "Make: " << make << ", Model: " << model << endl;
    }
};

// 继承示例：定义一个派生类 ElectricCar，继承自 Car
class ElectricCar : public Car {
private:
    int batteryCapacity;

public:
    // 构造函数
    ElectricCar(string make, string model, int batteryCapacity)
        : Car(make, model), batteryCapacity(batteryCapacity) {}

    // 重写基类的方法
    void displayInfo() {
        cout << "Make: " << make << ", Model: " << model << ", Battery Capacity: " << batteryCapacity << " kWh" << endl;
    }
};

// 多态示例：定义一个函数，接受 Car 类型的参数，实现多态
void showCarInfo(Car &car) {
    car.displayInfo(); // 调用对象的 displayInfo 方法
}

int main() {
    // 创建 Car 对象并显示信息
    Car car("Toyota", "Camry");
    cout << "Car Information:" << endl;
    showCarInfo(car); // 输出：Make: Toyota, Model: Camry

    // 创建 ElectricCar 对象并显示信息
    ElectricCar eCar("Tesla", "Model S", 100);
    cout << "\\nElectric Car Information:" << endl;
    showCarInfo(eCar); // 输出：Make: Tesla, Model: Model S, Battery Capacity: 100 kWh

    return 0;
}

在这个示例中：
Car 类代表汽车，具有制造商和型号等属性，并实现了封装，通过公有方法 displayInfo() 来访问私有成员。
ElectricCar 类是 Car 类的派生类，继承了 Car 类的属性和方法，并添加了电池容量属性。它重写了 Car 类的 displayInfo() 方法。
showCarInfo() 函数接受一个 Car 对象的引用，实现了多态，根据对象的实际类型来调用 displayInfo() 方法。
运行该程序，你将看到输出结果分别显示了汽车和电动汽车的信息，并且演示了多态的特性。