C++中的多重继承(一)
阅读原文时间:2023年07月11日阅读:1

1,C++ 中是否允许一个类继承自多个父类?

1,可以;

2,这种情况就是多重继承;

3,多重继承的表象就是一个类有多个父类;

4,这是 C++ 非常特别的一个特性,在其他的程序设计语言中比如 C#、Java、Object Pascal 中都只支持单重继承;

2,C++ 支持编写多重继承的代码:

1,一个子类可以拥有多个父类;

2,子类拥有所有父类的成员变量;

3,子类继承所有父类的成员函数;

4,子类对象可以当作任意父类对象使用;

3,多重继承的语法规则:

1,代码示例:

class Derived : public BaseA, public BaseB, public BaseC
{
// …
};

2,多重继承的本质与单继承相同;

4,多重继承问题一编程实验:

#include
#include

using namespace std;

class BaseA
{
int ma;

public:
BaseA(int a)
{
ma = a;
}

 int getA()  
 {  
     return ma;  
 }  

};

class BaseB
{
int mb;

public:
BaseB(int b)
{
mb = b;
}

 int getB()  
 {  
     return mb;  
 }  

};

class Derived : public BaseA, public BaseB
{
int mc;

public:
Derived(int a, int b, int c) : BaseA(a), BaseB(b) // 初始化列表中同时调用父类的构造函数;
{
mc = c;
}

 int getC()  
 {  
     return mc;  
 }

 void print()  
 {  
     cout << "ma = " << getA() << ", "  
          << "mb = " << getB() << ", "  
          << "mc = " << mc << endl;  
 }  

};

int main()
{
cout << "sizeof(Derived) = " << sizeof(Derived) << endl; //

 Derived d(, , );

 d.print();

 cout << "d.getA() = " << d.getA() << endl;  //  
 cout << "d.getB() = " << d.getB() << endl;  //  
 cout << "d.getC() = " << d.getC() << endl;  //

 cout << endl;

 BaseA\* pa = &d;  
 BaseB\* pb = &d;

 cout << "pa->getA() = " << pa->getA() << endl;  //  
 cout << "pb->getB() = " << pb->getB() << endl;  //

 cout << endl;

 void\* paa = pa;  
 void\* pbb = pb;

 if( paa == pbb )  
 {  
     cout << "Pointer to the same object!" << endl;  
 }  
 else  
 {  
     cout << "Error" << endl;  // 打印 Error;  
 }

 cout << "pa = " << pa << endl;  // 0xbfe7e304  
 cout << "pb = " << pb << endl;  // 0xbfe7e308  
 cout << "paa = " << paa << endl;  // 0xbfe7e304  
 cout << "pbb = " << pbb << endl;   // 0xbf7e308

 return ;  

}

5,通过多重继承得到的对象可能拥有“不同地址”:

1,解决方案:无;

2,多重继承成员变量排布:

1,指向同一个对象的不同位置;

2,不方便开发了,因为我们一般比较这两个指针是否相同来判断是否指向同一个对象;

3,这里两个地址值不同依然可能指向同一个对象,情况变得非常复杂;

6,多重继承可能产生冗余的成员:

1,Doctor 这个类有两个 m_name,两个 m_age;

7,多重继承问题二编程实验:

1,描述 本文6 中类图:

#include
#include

using namespace std;

class People
{
string m_name;
int m_age;
public:
People(string name, int age)
{
m_name = name;
m_age = age;
}
void print()
{
cout << "Name = " << m_name << ", "
<< "Age = " << m_age << endl;
}
};

class Teacher : virtual public People
{
public:
Teacher(string name, int age) : People(name, age)
{
}
};

class Student : virtual public People
{
public:
Student(string name, int age) : People(name, age)
{
}
};

class Doctor : public Teacher, public Student
{
public:
Doctor(string name, int age) : Teacher(name, age + ), Student(name, age), People(name, age)
{ // 如果在这里没有调用 People(name, age),编译器会在这一样显示如下错误:
       // error: no matching function for call to 'People::People()'
     // note: candidates are: People::People(std::string, int) 这是在父类构造的一行;
}   // note: People::People(const People&) ,这个编译器提供,在类最开始那一行;
};

int main()
{
Doctor d("Delphi", );

 d.print();  // 未有虚继承时,编译器显示:error: request for member 'print' is  ambiguous  

          // error: candidates are: void People::print()
// error: void People::print()
/* 未有虚继承时,可以这样分作用域分辨符来继承 */
d.Teacher::print(); // Name = Delphi, Age = 33;
d.Student::print(); // Name = Delphi, Age = 33;

 return ;  

}

8,多重继承关系出现闭合时将产生数据冗余的问题:

1,解决方案:虚继承;

2,代码示例:

class People {};
class Teacher : virtual public People {};
class Student : virtual public People {};
class Doctor : public Teacher, public Student {};

9,多重继承的问题二:

1,虚继承能够解决数据冗余问题;

2,中间层父类不再关心顶层父类的初始化;

1,规则不清晰;

2,当今的软件产品,动则几十万行代码,业务逻辑已经很复杂了,我们希望编程语言越简单越好,不希望几套标准,这样的话,只会造成生成效率的低下和致命的 bug;

3,工程中可能是很多层继承,这样找的很麻烦,可以几班解决;

3,最终子类必须直接调用顶层父类的构造函数;

10,问题:

1,当架构设计需要继承时,无法确定使用直接继承还是虚继承;

1,开发者感觉增加了开发时间;

2,架构设计时,无法知道开发者是否会多重继承;

3,都做成虚继承的时候,多重继承加虚继承太过复杂,影响效率和移植性(不同编译器可能有不同实现方式);

4,多重继承只适合学术研究,工程一般不使用;

11,小结:

1,C++ 支持多重继承的编程方式;

1,除了 C++ 支持多重继承,基本上其它语言并不支持;

2,多重继承容易带来问题:

1,可能出现“同一个对象的地址不同”的情况;

2,虚继承可以解决数据冗余的问题;

3,虚继承使得架构设计可能出现问题;