C++深入探究不同的继承体系

Neoma ·

更新时间:2024-11-10

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单继承

多继承

菱形继承

概念

存在的问题

解决方案

菱形虚拟继承

虚拟继承

什么是虚拟继承

内存层面理解虚拟继承

虚拟继承和普通单继承的区别

虚拟继承+菱形继承

声明：

本文的测试环境为Windows平台下的VS2013环境

单继承

一个子类只有一个父类。这类继承方式是最为简单的。具体可以参考继承上篇中的例子。这里给出简单的图示即可：

多继承

一个子类有两个或两个以上的直接父类，这样的继承关系称之为多继承。

图解：

注意事项：

①在多继承的场景下，建议在继承的每一个基类名称前都加上继承方式，如果不加，可能无法达到我们的预期结果。

结论：

class修饰的类，如果不显式添加继承方式，默认是private

struct修饰的类，如果不显式添加继承方式，默认是public

②多继承的对象模型随着子类继承基类的顺序变化而变化

该如何理解上面这句话呢？

来看这两种情况：

Ⅰ、先继承Base1,再继承Base2

Ⅱ、先继承Base2,再继承Base1

菱形继承 概念

了解了上面的两种继承方式，下面我们介绍一种单继承与多继承有机结合的产品，他就是菱形继承！

它的图解如下：

存在的问题

1、存在二义性问题

最顶层基类成员在最底层子类中存在两份，如果直接通过最底层子类访问最顶层的基类成员时，会出现访问不明确问题。

2、存在数据冗余问题

我们来分析一下最底层子类的对象模型：

这里的最顶层基类为了说明问题，只有一个成员变量，但是实际中基类中的内容往往很多，数据量很大。如果不解决这个问题，那将会存在着严重的空间浪费。这是不允许的！

解决方案

解决办法：

可见，让访问明确化并不能直接解决问题！而真正能够解决问题的是采用菱形虚拟继承。这个接下来就会介绍到。

菱形虚拟继承

什么是菱形虚拟继承？

我们先不着急回答这个问题，首先我们应该搞明白什么是虚拟继承！！

虚拟继承 什么是虚拟继承

使用虚拟关键字virtual修饰的继承称之为虚拟继承

虚拟继承存在的意义就是：为了解决菱形继承存在的二义性和数据冗余的问题

内存层面理解虚拟继承

虚拟继承和普通单继承的区别

主要有4点，具体如下：

虚拟继承+菱形继承

菱形虚拟继承实现如下：

也即：

class Base
{
protected:
int _b;
};
class Derived1 : virtual public Base
{
protected:
int _d1;
};
class Derived2 : virtual public Base
{
protected:
int _d2;
};
class D : public Derived1, public Derived2
{
public:
D()
{
}
void Func()
{
_b = 1;
_d1 = 2;
_d2 = 3;
}
protected:
int _dd;
};
int main()
{
D d;
d.Func();
return 0;
}

分析执行过程及d的对象模型：