前言

以c++进行面向对象编程时，最重要的一条规则是：public inheritance意味着is-a的关系。

is-a关系

如果你令class d public derived from class b，你等于在同时告诉c++编译器以及代码读者，每一个类型为d的对象同时也是一个类型为b的对象，反之不成立。
这也可以表示为“每一个需要b对象的地方，d对象也同样适用”，因为每一个d对象也是一个b对象。
该定义只对public继承有效，private继承的意义与此完全不同（详见Effective C++ 40),至于protected继承，其意义十分暧昧。

问题实例

大多数人都认为is-a关系十分简单，但实际并非如此,因为直觉容易误导我们。

鸟与企鹅

企鹅是一种鸟，这是再自然不过的。鸟可以飞，这也是符合直觉的。于是…

class Bird{
public:
    virtual void fly();//鸟会飞
    ...
};
class Penguin:public Bird{//企鹅是一种鸟
    ...
};

实际上企鹅不会飞，但企鹅却继承了fly接口，这明确表明当前继承体系存在问题。

重塑继承体系

你或许会意识到这是因为不严谨的语言表述导致我们吃了大亏。实际上是这样的：企鹅是鸟，但不是所有鸟都会飞，有的会有的不会。所以这才是正确的继承体系：

class bird {...};
class flyingbird:public bird{
public:
    virtual void flying();
};
class penguin:public bird {};

这种写法针对fly这个接口无疑是成功的，但实际上对于某些软件系统而言，它根本不用去关心鸟会不会飞，此时建立一个flyingbird无疑是不明智的。这引出了一个事实：
世界上并不存在一个完美适用于所有软件的完美设计。所谓的最佳设计，取决于系统现在以及未来所关注的重点。

运行期报错处理

有人会为企鹅重新定义一个fly函数，令其产生一个运行期错误：

class penguin：public bird｛
public：
    virtual void fly(){
        error(“can not fly”);
    }
};

这种写法是失败的，它等于在说：企鹅会飞，但是一飞就报错。这违背了我们的设计理念：让接口易于使用，不被误用。（Effective C++ 19）

矩形与正方形

squre应该public derived from rectangle吗？也许你会毫不犹豫地肯定这一观点，“正方形必然是矩形，但反之不成立”。请考虑如下程序：

class Rectangle{
public:
    virtual void setHeight(int newHeight);
    ...//setWidth
};
class Square:public Rectangle {...};

Square继承了setHeight等接口，也就是说，我们可以通过调用成员函数，导致正方形长宽不等，那这种对象还能被称为正方形吗。（实际上，在正方形的接口中我们必须确保setHeight之后必须执行setWidth）

classes之间的关系

is-a并非是classes之间唯一的关系，另外两个常见的是has-a与is-implemented-in-terms-of。

总结

public继承意味着is-a，is-a意味着适用于base对象身上的每一件事情一定也适用于derived对象身上，因为每一个derived对象也一定是一个base对象。