菱形继承问题和虚继承

绝地灬酷狼 2022-03-18 02:58 258阅读 0赞

### 一、C++的菱形继承　 ###

假设有类B和类C，它们都继承了相同的类A。另外还有类D，类D通过多重继承机制继承了类B和类C。

如果直接继承会引发访问不明确（二义性），以及数据冗余。如果直接指定访问对象，可解决二义性，而要解决数据冗余，则要引入虚函数。

因为图表的形状类似于菱形（或者钻石），因此这个问题被形象地称为菱形问题（钻石继承问题）。

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#include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    class Base{
    public:
        void fun(){
            cout<<"Base()"<<endl;
        }
    };
    
    class A:public Base{
    
    };
    
    class C:public Base{
    
    };
    
    class D:public A,public C{
    
    
    };
    
    int main(){
        D d;
        //d.fun(); 出错，返回request for member 'fun' is ambiguous
        d.A::fun();
        d.C::fun();
        return 0;
    }

可以看到，如果不利用域限定需要访问的函数，那么就会出现模糊调用的问题，但是貌似C++给了更好的方法，虚继承！

#include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    class Base{
    public:
        int _base=1;
        void fun(){
            cout<<"Base()"<<endl;
        }
    };
    
    class A:virtual public Base{
    public:
        int _base=2;
    };
    
    class C:virtual public Base{
    public:
        int _base=3;
    };
    
    class D:public A,public C{
    
    };
    
    int main(){
        D d;
        d.fun();//Base()
        d.A::fun();//Base()
        d.C::fun();//Base()
        cout<<d.Base::_base<<endl;//1
        cout<<d.A::_base<<endl;//2
        cout<<d.C::_base<<endl;//3
        return 0;
    }

利用虚继承就可以解决菱形继承的问题，具体实现是：B和C中不再保存Base的具体内容，而是保存了一份偏移地址，所以在D调用fun()时，调用的就是A的fun()，但对于B、C相同的变量名，D在调用时还是要利用域限定来处理。虚继承不同于虚函数，虚函数在C++中主要用于实现多态，具体见：[虚函数][Link 1]、[动态绑定和静态绑定][Link 2]。

### 二、java为何没有多继承 ###

假设类A中有一个public方法fun()，然后类B和类C同时继承了类A，类B或类C中各自对fun()进行了覆盖，这时类D通过多继承同时继承了类B和类C，这样便导致砖石危机了，程序在运行的时候对应方法fun()该如何判断？  
(1)如果在一个子类继承的多个父类中拥有相同名字的实例变量，子类在引用该变量时将产生歧义，无法判断应该使用哪个父类的变量。   
(2)如果在一个子类继承的多个父类中拥有相同方法，子类中有没有覆盖该方法，那么调用该方法时将产生歧义，无法判断应该调用哪个父类的方法。

**      java为了避免C++的菱形继承问题，简单粗暴的去除了菱形继承问题。**

[1023530-20171128220616940-689764561.png]: /images/20220318/7c776590ed08455d9a0e055d37715cee.png
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/ybf-yyj/p/9374638.html
[Link 2]: https://www.cnblogs.com/ybf-yyj/p/9445985.html