c++ 虚继承,多继承相关总结

2023-07-04 23:46:02 248
看这一篇文章之前强烈建议先看以下我之前发布的
虚指针，虚函数剖析
例1:以下代码输出什么？

#include
usingnamespacestd;


classA
{
protected:
intm_data;
public:
A(intdata=0){m_data=data;}
intGetData(){returndoGetData();}
virtualintdoGetData(){returnm_data;}
};

classB:publicA
{
protected:
intm_data;
public:
B(intdata=1){m_data=data;}
intdoGetData(){returnm_data;}
};

classC:publicB
{
protected:
intm_data;
public:
C(intdata=2){m_data=data;}
};

intmain(intargc,charconst*argv[])
{
Cc(10);

cout<
构造函数从最初始的基类开始构造，各个类的同名变量没有形成覆盖，都是单独的变量。
理解这两个重要的C++特性后解决这个问题就比较轻松了。下面我们详解这几条输出语句。
cout<
cout<
cout<
cout<
cout<
所以结果为:11111011
方便排版，请忽略掉换行。
最后附上内存结构图:

例2:为什么虚函数效率低？
因为虚函数需要一次间接的寻址，而普通的函数可以在编译时定位到函数的地址，虚函数是要根据虚指针定位到函数的地址。多增加了一个过程，效率肯定低一些，但带来了运行时的多态。
C++支持多重继承，从而大大增强了面向对象程序设计的能力。多重继承是一个类从多个基类派生而来的能力，派生类实际上获取了所有基类的特性。当一个类是两个或多个基类的派生类时，必须在派生类名和冒号之后，列出所有基类的类名，基类间用逗号隔开。派生类的构造函数必须激活所有基类的构造函数，并把相应的参数传递给它们。派生类可以是另一个类的基类，这样，相当于形成了一个继承链。当派生类的构造函数被激活时，它的所有基类的构造函数也都会被激活。
在面向对象的程序设计中，继承和多重继承一般指公共继承。在无继承的类中，protected和private控制符是没有差别的，在继承中，基类的private对所有的外界都屏蔽（包括自己的派生类），基类的protected控制符对应用程序是屏蔽的，但对其派生类是可访问的。
虚继承


什么是虚继承？它与一般的继承有什么不同？它有什么用？
虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。请看下图：

类D继承自类B和类C,而类B和类C都继承自类A.
在类D中会两次出现A。为了节省内存空间，可以将B、C对A的继承定义为虚拟继承，而A就成了虚拟基类。最后形成如下图所示的情况：

代码如下：
classA;
classB:publicvirtualA;
classC:publicvirtualA;
classD:publicB,publicC;
注意：虚函数继承和虚继承是完全不同的两个概念.


例3:请评价多重继承的优点和缺陷。
多重继承在语言上并没有什么很严重的问题，但是标准本身只对语义做了规定，而对编译器的细节没有做规定。所以在使用时（即使是继承），最好不要对内存布局等有什么假设。为了避免由此带来的复杂性，通常推荐使用复合。

多重继承本身并没有问题，不过大多数系统的类层次往往有一个公共的基类，而这样的结构如果使用多重继承，稍有不慎，将会出现一个严重现象————菱形继承，这样的继承方式会使得类的访问结构非常复杂。但并非不可处理，可以用virtual继承（并非唯一的方法）
从哲学上来说，C++多重继承必须要存在，这个世界本来就不是单根的。从实际用途上来说，多重继承不是必需的。
多重继承在面向对象理论中并非是必要的————因为它不提供新的语义，可以通过单继承与复合结构来取代。而Java则放弃了多重继承，使用简单的interface取代。因为C++中没有interface这个关键字，所以不存在所谓的“接口”技术。但是C++可以很轻松地做到这样的模拟，因为C++中的不定义属性的抽象类就是接口。
多重继承本身并不复杂，对象布局也不混乱，语言中都有明确的定义。真正复杂的是使用了运行时多态(virtual)的多重继承（因为语言对于多态的实现没有明确的定义）。
要了解C++，就要明白有很多概念是C++试图考虑但是最终放弃的设计。你会发现很多Java、C＃中的东西都是C++考虑后放弃的。

不是说这些东西不好，而是在C++中它将破坏C++作为一个整体的和谐性，或者C++并不需要这样的东西。
举个例子来说明，C#中有一个关键字base用来表示该类的父类，C++却没有对应的关键字。为什么没有？其实C++中曾经有人提议用一个类似的关键字inherited,来表示被继承的类，即父类。这样一个好的建议为什么没有被采纳呢？因为这样的关键字既不必须又不充分。不必须是因为C++有一个typedef*inherited，不充分是因为有多个基类，你不可能知道inherited指的是哪个基类。
例4:在多继承的时候，如果一个类继承同时继承自classA和classB,而classA和B中都有一个函数叫foo()，如何明确地在子类中指出调用是哪个父类的foo()?
classA
{
public:
voidfoo(){cout<<"Afoo"<
C继承自A和B,如果出现了相同的函数foo()，那么C.A::foo(),C.B::foo()就分别代表从A类中继承的foo函数和从B类中继承的foo函数。
例5:以下代码输出什么？
classA
{
intm_nA;
};

classB
{
intm_nB;
};

classC:publicA,publicB
{
intm_nC;
};

intmain(intargc,charconst*argv[])
{
C*pC=newC;
B*pB=dynamic_cast(pC);
A*pA=dynamic_cast(pC);
cout<<(pC==pB)<
当进行pC=pB比较时，实际上是比较pC指向的对象和隐式转换pB后pB指向的对象(pC指向的对象）的部分，这个是同一部分，是相等的。
但是，pB实际上指向的地址是对象C中的父类B部分，从地址上跟pC不一样，所以直接比较地址数值的时候是不相等的。
内存结构图如下:

例6:如果鸟是可以飞的，那么驼鸟是鸟么？驼鸟如何继承鸟类？
鸟是可以飞的。也就是说，当鸟飞行时，它的高度是大于0的。驼鸟是鸟类（生物学上）的一种，但它的飞行高度为0（驼鸟不能飞）。
不要把可替代性和子集相混淆。即使驼鸟集是鸟集的一个子集（每个驼鸟集都在鸟集内），但并不意味着鸵鸟的行为能够代替鸟的行为。可替代性与行为有关，与子集没有关系。当评价一个潜在的继承关系时，重要的因素是可替代的行为，而不是子集。
如果一定要让驼鸟来继承鸟类，可以采取组合的办法，把鸟类中的可以被驼鸟继承的函数挑选出来，这样驼鸟就不是"akindof"鸟了，而是"hassomekindof"鸟的属性而已。
classbird
{
public:
voideat();
voidsleep();
voidfly();
};

classostrich
{
public:
voideat();
voidsleep();
};
例7:C++中如何阻止一个类被实例化？
使用抽象类，或者构造函数被声明成private。
最后补充两个知识点:
函数的隐藏和覆盖

函数的隐藏:没有定义多态的情况下，即没有加virtual的前提下，如果定义了父类和子类，父类和子类出现了同名的函数，就称子类的函数把同名的父类的函数给隐藏了。
函数的覆盖：是针对多态来说的。如果定义了父类和子类，父类中定义了公共的虚函数，如果此时子类中没有定义同名的虚函数，那么在子类的虚函数表中将会写上父类的该虚函数的函数入口地址，如果在子类中定义了同名虚函数的话，那么在子类的虚函数表中将会把原来的父类的虚函数地址覆盖掉，覆盖成子类的虚函数的函数地址。

总结:本文的重点还是承接之前“虚指针，虚表剖析”的内容，对于多重继承，没有探究其内存结构，并且也不是很好弄清楚，其功能大多数可以被组合(composition)的方式实现，C++标准没有给出编译器具体的多继承的实现细节，不同的编译器有不同的做法。
以上就是c++虚继承,多继承相关总结的详细内容，更多关于c++继承的资料请关注毛票票其它相关文章！
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c++ 虚继承,多继承相关总结

例1:以下代码输出什么？

例2:为什么虚函数效率低？

虚继承

例3:请评价多重继承的优点和缺陷。

例4:在多继承的时候，如果一个类继承同时继承自classA和classB,而classA和B中都有一个函数叫foo()，如何明确地在子类中指出调用是哪个父类的foo()?

例5:以下代码输出什么？

例6:如果鸟是可以飞的，那么驼鸟是鸟么？驼鸟如何继承鸟类？

例7:C++中如何阻止一个类被实例化？

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