菱形继承问题和虚继承

绝地灬酷狼 2022-03-18 02:58 338阅读 0赞

一、C++的菱形继承　

  1.     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）。

　　 1023530-20171128220616940-689764561.png

  1. #include<bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;
  4. class Base{
  5. public:
  6.     void fun(){
  7.         cout<<"Base()"<<endl;
  8.     }
  9. };
  11. class A:public Base{
  13. };
  15. class C:public Base{
  17. };
  19. class D:public A,public C{
  22. };
  24. int main(){
  25.     D d;
  26.     //d.fun(); 出错，返回request for member 'fun' is ambiguous
  27.     d.A::fun();
  28.     d.C::fun();
  29.     return 0;
  30. }

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！

  1. #include<bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;
  4. class Base{
  5. public:
  6.     int _base=1;
  7.     void fun(){
  8.         cout<<"Base()"<<endl;
  9.     }
  10. };
  12. class A:virtual public Base{
  13. public:
  14.     int _base=2;
  15. };
  17. class C:virtual public Base{
  18. public:
  19.     int _base=3;
  20. };
  22. class D:public A,public C{
  24. };
  26. int main(){
  27.     D d;
  28.     d.fun();//Base()
  29.     d.A::fun();//Base()
  30.     d.C::fun();//Base()
  31.     cout<<d.Base::_base<<endl;//1
  32.     cout<<d.A::_base<<endl;//2
  33.     cout<<d.C::_base<<endl;//3
  34.     return 0;
  35. }
  37.    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

  1.   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。

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