C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

C++的一个大坑：菱形继承希望这篇文章能让你理解什么是菱形继承，以及菱形继承的注意事项

单继承与多继承

单继承：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承

C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”

多继承：一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承

C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”
java语言不支持多继承，只支持单继承。

菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况

菱形继承会导致什么呢？

菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。在Child的对象中Person成员会有两份

比如：

class Person
{
public:
	string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
	int _num; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
	int _id; // 职工编号
};
class Child : public Student, public Teacher
{
protected:
	string _obj; // 主修项目
};

C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”

	Child obj;
	obj._name;
	//从空间上说是数据冗余、从访问角度上是二义性

运行结果是： C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”
如果想要代码跑起来可以这样：指定类域去访问

	Child obj;
	obj.Student::_name = "张三";
	obj.Teacher::_name="张老师";

C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”

虚拟继承

但是上述做法从根本上并没有解决数据二义性的问题，为了能够解决二义性，C++又引入了一个坑，虚拟继承。(在继承的类派生列表的访问说明符前加上virtual)

class Person
{
public:
	string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected:
	int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
	int _id; // 职工编号
};
class Child : public Student, public Teacher
{
protected:
	string _obj; // 主修项目
};

C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”

虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系，在Student和Teacher的继承Person时使用虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用

为了更清楚的明白菱形继承与菱形虚拟继承的关系，我们通过使用内存监视窗口来了解其数据存储方式（监视窗口编译器优化过，不是原汁原味了）：
C++三大特性—继承“复杂的菱形继承及菱形虚拟继承”

class A
{
public:
	int _a;
};
class B :  public A
//class B : virtual public A
{
public:
	int _b;
};
class C :  public A
//class C : virtual public A
{
public:
	int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
	int _d;
};

我们先使用内存窗口观察菱形继承在内存中的存储状况：

	D d;
	d._b = 1;
	d._c = 2;
	d._d = 3;
	d.B::_a = 4;
	d.C::_a = 5;

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菱形虚拟继承在内存中的分布情况：

	D d;
	d._b = 1;
	d._c = 2;
	d._d = 3;
	d.B::_a = 4;
	d.C::_a = 5;
	d._a = 6;

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我们对最后的地址分析：（内存地址跟上图不一样是因为重新运行了一次）

这个虚基表是用来干什么的？

菱形虚拟继承的内存对象成员模型：这里可以分析出D对象中将A放到的了对象组成的最下面，这个A同时属于B和C，那么B和C如何去找到公共的A呢？这里是通过了B和C的两个指针，指向的一张表。这两个指针叫虚基表指针，这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量可以找到下面的A