C++ 虚基类

当一个基类被声明为虚基类后,即使它成为了多继承链路上的公共基类,最后的派生类中也只有它的一个备份。例如:
class CBase { };
class CDerive1:virtual public CBase{ };
class CDerive2:virtual public CBase{ };
class CDerive12:public CDerive1,CDerive2{ };
则在类CDerive12的对象中,仅有类CBase的一个对象数据

虚基类的特点:

       虚基类构造函数的参数必须由最新派生出来的类负责初始化(即使不是直接继承);
       虚基类的构造函数先于非虚基类的构造函数执行。

  1. /**//************************************************************************ 
  2. * 混合继承:多基类继承与多重继承 
  3. ************************************************************************/  
  4. #include <IOSTREAM.H>  
  5. //基类  
  6. class CBase  
  7. ...{  
  8. protected:  
  9.     int a;  
  10. public:  
  11.     CBase(int na)  
  12.     ...{  
  13.         a=na;  
  14.         cout<<"CBase constructor! ";  
  15.     }  
  16.   
  17.     ~CBase()...{cout<<"CBase deconstructor! ";}  
  18. };  
  19.   
  20. //派生类1(声明CBase为虚基类)  
  21. class CDerive1:virtual public CBase  
  22. ...{  
  23. public:  
  24.     CDerive1(int na):CBase(na)  
  25.     ...{  
  26.         cout<<"CDerive1 constructor! ";  
  27.     }  
  28.       
  29.     ~CDerive1()...{cout<<"CDerive1 deconstructor! ";}  
  30.   
  31.     int GetA()...{return a;}  
  32. };  
  33.   
  34. //派生类2(声明CBase为虚基类)  
  35. class CDerive2:virtual public CBase  
  36. ...{  
  37. public:  
  38.     CDerive2(int na):CBase(na)  
  39.     ...{  
  40.         cout<<"CDerive2 constructor! ";  
  41.     }  
  42.     ~CDerive2()...{cout<<"CDerive2 deconstructor! ";}  
  43.     int GetA()...{return a;}  
  44. };  
  45.   
  46. //子派生类  
  47. class CDerive12:public CDerive1,public CDerive2  
  48. ...{  
  49. public:  
  50.     CDerive12(int na1,int na2,int na3):CDerive1(na1),CDerive2(na2),CBase(na3)  
  51.     ...{  
  52.         cout<<"CDerive12 constructor! ";  
  53.     }  
  54.     ~CDerive12()...{cout<<"CDerive12 deconstructor! ";}  
  55. };  
  56. void main()  
  57. ...{  
  58.     CDerive12 obj(100,200,300);  
  59.     //得到从CDerive1继承的值  
  60.     cout<<" from CDerive1 : a = "<<obj.CDerive1::GetA();  
  61.     //得到从CDerive2继承的值  
  62.     cout<<" from CDerive2 : a = "<<obj.CDerive2::GetA()<<endl<<endl;  
  63. }  

 

1. 子派生类对象的值:

  
     从上例可以看出,在类CDerived12的构造函数初始化表中,调用了间接基类CBase的构造函数,这对于非虚基类是非法的,但对于虚基类则是合法且必要的。
  对于派生类CDerived1和CDerived2,不论是其内部实现,还是实例化的对象,基类CBase是否是它们的虚基类是没有影响的。受到影响的是它们的派生类CDerived12,因为它从两条路径都能到达CBase。
         
2. 运行结果:

    由此可知,其公共基类的构造函数只调用了一次,并且优先于非基类的构造函数调用;并且发现,子派生类的对象obj的成员变量的值只有一个,所以,当公共基类CBase被声明为虚基类后,虽然它成为CDerive1和CDerive2的公共基类,但子派生类CDerive12中也只有它的一个备份。可以仔细比较与例2的运行结果有什么不同。



### C++虚基类的使用方法及注意事项 #### 一、虚基类的作用 虚基类的主要目的是为了防止多重继承时产生的二义性和重复数据成员问题。当一个派生类通过多个路径继承同一个基类时,如果不使用虚继承,则会创建该基类的多个实例副本[^2]。 #### 二、虚基类的定义方式 要实现虚继承,在声明派生类时需在 `class` 关键字后面加上关键字 `virtual` 和 `public` 或其他访问修饰符。例如: ```cpp class Base {}; class Derived1 : virtual public Base {}; // 虚继承 class Derived2 : virtual public Base {}; // 虚继承 class FinalDerived : public Derived1, public Derived2 {}; ``` 在此例子中,由于 `Derived1` 和 `Derived2` 都是从 `Base` 类虚继承而来的,所以最终的 `FinalDerived` 只有一个 `Base` 的子对象[^2]。 #### 三、初始化顺序 对于虚基类,其构造函数会在任何非虚基类之前被调用。即使某个中间派生类未显式调用虚基类的构造函数,编译器也会自动为其提供默认参数来完成初始化过程。以下是具体示例代码及其解释: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class A { protected: int value; public: A(int v = 0) : value(v) { cout << "A Constructor Called with Value: " << value << endl; } }; class B : virtual public A { public: B() : A(1) { cout << "B Constructor Called" << endl; } }; class C : virtual public A { public: C() : A(2) { cout << "C Constructor Called" << endl; } }; class D : public B, public C { public: D() : A(3), B(), C() { cout << "D Constructor Called" << endl; } }; int main(){ D obj; } ``` 在这个程序里,尽管 `B` 和 `C` 各自尝试设置不同的初始值给它们共同的虚拟父级 `A` ,但由于存在更具体的指令——即来自最底层衍生类别 `D` 所指定之数值 (此处为3),故此优先采用后者作为实际传递至 `A` 构造函式的参数[^3]。 #### 四、内存布局特点 因为引入了额外的信息用于管理共享的基础结构体实例位置关系等原因,通常情况下运用到虚基础类型的实体相较于单纯线性单一层次体系架构下的同等情况会有更大的存储需求量以及稍微复杂一点的操作逻辑[^2]。 #### 五、动态类型转换中的表现形式 如果涉及到从含有虚根节点的对象模型内部提取特定种类别的指针或者引用操作的话,那么就可能需要用到诸如 `dynamic_cast<>` 运算符来进行安全可靠的转型处理动作[^4]。 --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值