多继承

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-03-25 14:14 225阅读 0赞

**多继承**  
之前在https://blog.csdn.net/Jochebed666/article/details/86571445博客中主要提到了单继承，那么什么是多继承呢？？？

**多继承**即一个子类可以有多个父类，它继承了多个父类的特性。  
C++ 类可以从多个类继承成员，语法如下：

> class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…  
> \{  
> <派生类类体>  
> \};

其中，访问修饰符继承方式是 public、protected 或 private 其中的一个，用来修饰每个基类，各个基类之间**用逗号分隔**，如上所示。现在让我们一起看看下面的实例：

#include <iostream>
    using namespace std;
     
    // 基类 Shape
    class Shape 
    { 
       public:
          void setWidth(int w)
          { 
             width = w;
          }
          void setHeight(int h)
          { 
             height = h;
          }
       protected:
          int width;
          int height;
    };
     
    // 基类 PaintCost
    class PaintCost 
    { 
       public:
          int getCost(int area)
          { 
             return area * 70;
          }
    };
     
    // 派生类
    class Rectangle: public Shape, public PaintCost
    { 
       public:
          int getArea()
          {  
             return (width * height); 
          }
    };
     
    int main(void)
    { 
       Rectangle Rect;
       int area;
     
       Rect.setWidth(5);
       Rect.setHeight(7);
     
       area = Rect.getArea();
       
       // 输出对象的面积
       cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
     
       // 输出总花费
       cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;
     
       return 0;
    }

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

> Total area: 35  
> Total paint cost: $2450

我们可以发现多继承跟单继承在很多地方很相似。这就是比单继承多了些父类。而多继承里有一种特殊的继承方式叫菱形继承。

**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Assistant的对象中Person成员会有两份。

#include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    
    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 Assistant : public Student, public Teacher
    { 
    protected :
    	string _majorCourse ; // 主修课程
    };
    int main()
    { 
    	// 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个
    	Assistant a ;
    	a._name = "peter";
    	// 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决
    	a.Student::_name = "xxx";
    	a.Teacher::_name = "yyy";
    	
    	return 0;
    }

![菱形继承][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
从图中我们看到菱形继承有数据冗余的现象一个Assistant将会有两个Person，且两个Person的位置不一致，所以当改变Person其中之一，其他的Person也随之改变。  
那么如何解决菱形继承的二义性和数据冗余呢？？？  
c++中提供了虚拟继承来解决这个问题。即继承Person时使用虚拟继承。

> class <派生类名>:virtual <继承方式> <基类名>  
> \{  
> <派生类类体>  
> \};

虚拟继承的原理主要是生成一个基类的偏移量，通过偏移量查找唯一的基类值，即：

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 Assistant : public Student, public Teacher
    { 
    protected :
     string _majorCourse ; // 主修课程
    };
    void Test ()
    { 
     Assistant a ;
     a._name = "peter";
    }

![菱形虚拟继承][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
从图中我们看到虚拟继承是通过了Student和Teacher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。虚基表中存了偏移量。通过偏移量可以找到下面的Person。虚拟继承使用偏移量，所以有消耗，当基类比较大时，可节约空间消耗，但效率有所下降。

**小结一下**  
多继承是c++的一个缺陷。特别是会出现菱形继承和菱形虚拟继承，底层实现复杂！

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pvY2hlYmVkNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220325/7f96b7dd314d464ca209d74c4876d88b.png
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