今天的題目雖然相對簡單一些，但涵蓋了物件導向設計的核心觀念，仍然非常值得深入探討。這些底層邏輯不僅是優化 C++ 程式的根基，更是在面對複雜系統設計時不可或缺的知識！

Q1. 以下哪一個敘述最能描述 Person 和 Student 在公共繼承中的關係？

class Student { ... };  
class Yoyo : public Student { ... };

A) 每個 Student 都是 Yoyo，但不是每個 Yoyo 都是 Student。
B) Student 和 Yoyo 毫無關聯。
C) Yoyo 和 Student 在所有情況下都可以互換。
D) 每個 Yoyo 都是 Student，但不是每個 Student 都是 Yoyo。
E) Yoyo 是一個比 Student 更抽象的實作類別。

「公共繼承」表達的是「is-a」關係，這表示 Yoyo 是 Student。

將 Yoyo 當成 Student 使用稱為「向上轉型」，反之則為「向下轉型」。向下轉型可能導致未定義行為或運行時錯誤，特別是在不安全的型別轉換時需小心使用。

Q2. 在 C++ 中，為什麼重新定義從基底類別繼承來的非虛擬函式會造成問題？
A) 行為不一致難以預料。
B) 會造成編譯錯誤。
C) 非虛擬函式無法被繼承。
D) 這種行為會自動把函式變成虛擬的。
E) 因為這會阻止呼叫基底類別的函式。

非虛擬函式呼叫時根據靜態型別決定，不具多型特性。根據所使用的指標或參考的靜態型別，會造成行為不一致。

若在子類別中重新定義了一個非虛擬函式，實際執行時會根據變數的靜態型別來決定呼叫哪個函式，而不是物件的實際動態型別。重定義非虛擬函式可能造成錯誤或非預期的行為，若需要支援「多型」應使用 virtual。

Q3. 何時應該使用 Composition 而非 Public Inheritance？
A) 當想要將所有基底類別的方法公開。
B) 當只想覆寫基底類別的部分方法。
C) 當類別之間是「has-a」或「實作上使用」，而不是「is-a」的關係。
D) 當想使用支援多型的虛擬函式。
E) 當要描述的關係不是「is-a」，而是像實作細節或內部包含關係。

若某個類別並非另一個類別的延伸，這時應該使用「組合」而非「繼承」。

組合提供更好的封裝與靈活性，減少耦合不會導致繼承的複雜性。

• 適用組合：適合「has-a」或「內部使用」關係。 e.g. 一台車擁有一個引擎
• 適用繼承：適合「is-a」關係。 e.g. 每隻鴿子都算一種鳥類

Q4. 以下關於「虛擬繼承」的描述何者正確？
A) 在公開繼承中，虛擬繼承總是比非虛擬繼承好。
B) 虛擬繼承可能增加物件大小並降低成員存取效能。
C) 虛擬繼承只能用在私有繼承中。
D) 使用虛擬繼承時，不需要初始化基底類別。
E) 所有介面類別都必須使用虛擬繼承。

虛擬繼承可解決多重繼承中的菱形繼承問題，但會增加物件的大小與執行時開銷。

虛擬繼承主要是為了解決菱形繼承，可避免虛擬基底類別多重繼承造成的重複成員問題。但它會引入額外的記憶體與運算負擔，因此不建議做為預設使用的工具。