C++ ：七、继承（2）

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（一）多重继承

多重继承是指由多个基类共同派生出新的派生类的继承结构。这种继承方式能够让派生类融合多个基类的特性，为程序设计带来更大的灵活性。

例如，在描述交通工具的类体系中，我们可以定义FuelEngine类（燃油引擎）和ElectricEngine类（电动引擎）：

class FuelEngine 
{
private:
    int cylinderNum; 
public:
    FuelEngine(int n = 4) :cylinderNum(n) {}
    void Start();  
};

class ElectricEngine 
{
private:
    int power; 
public:
    ElectricEngine(float p = 60):power(p) {}
    void Start();
};

接着，定义HybridCar类（混动汽车）同时继承这两个类，使其具备两种引擎的相关特性：

class HybridCar: public FuelEngine, public ElectricEngine
{
public:
    HybridCar() {}
    HybridCar(int n, int p){}
};

然而，多重继承虽然强大，但也引入了一些问题，如代码的复杂性增加、潜在的命名冲突等，需要开发者谨慎使用。

（二）菱形继承

菱形继承是多重继承的一种特殊情况。以人员信息管理的类设计为例，Person类作为基类，包含人员的基本信息，如身份证号：

class person 
{
private:
    int _idPerson;
public:
    person(int id) :_idPerson(id) { std::cout << "create person" << std::endl; }
};

student类（学生）和Employee类（教职工）都继承自Person类：

class student : public Person 
{
private:
    int _snum;
public:
    Student(int s, int id) :Person(id), _snum(s) {}
};

class Employee : public Person
{
private:
    int _enum;
public:
    Employee(int e, int id) :Person(id), _enum(e) {}
};

而EGStudent类（在职研究生）又同时继承自student类和Employee类，形成了菱形继承结构：

class EGStudent : public GStudent, public Employee
{
private:
    int _egsnum;
public:
    EGStudent(int es, int g, int s, int sid, int e, int eid)
        :GStudent(g, s, sid),
        Employee(e, eid),
        _egsnum(es)
    {
    }
};

在这种结构中，EGStudent类会继承两份来自Person类的成员（如_idPerson），这就导致了数据冗余和二义性问题。从逻辑上讲，身份证号应该是唯一的，但在物理内存中却分配了不同的空间，变成了两个变量。

（四）虚基类

为了解决菱形继承带来的数据冗余和二义性问题，C++ 引入了虚基类的概念。通过将共同的基类（如Person类）设置为虚基类，从不同路径继承来的同名数据成员在内存中就只有一个拷贝，同名函数也只有一种映射。
定义虚基类的方式如下：

class student : public virtual Person  
{
private:
    int _snum;
public:
    Student(int s, int id) :Person(id), _snum(s) {}
};

class Employee : public virtual Person
{
private:
    int _enum;
public:
    Employee(int e, int id) :Person(id), _enum(e) {}
};

此时，EGStudent类的定义和构造函数如下：

class EGStudent : public GStudent, public Employee
{
private:
    int _egsnum;
public:
    EGStudent(int es, int g, int s, int id, int e)
        :GStudent(g, s, id),
        Employee(e, id),
        Person(id),
        _egsnum(es)
    {
    }
};

在虚继承中，派生类对象的构造过程也有所不同。首先是虚基类的构造函数按照声明顺序被调用，接着是非虚基类的构造函数按声明顺序调用，然后是成员对象的构造函数被调用，最后是派生类自己的构造函数被调用。