虚拟继承，虚基类

最新推荐文章于 2022-11-28 20:02:45 发布

wangxfvc

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文章标签： class 编译器 c 框架

本文详细介绍了C++中虚拟继承的概念及其应用场景，旨在解决由多个父类的共同基类产生的二义性问题，并通过示例代码展示了如何实现虚拟继承。

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摘自：http://blog.youkuaiyun.com/skylor/archive/2009/03/26/4025698.aspx

虚拟继承与虚基类实际上是说了同一件事，只是不同的书表达不同，在这里还是推荐虚拟继承这种说法（因为有人总问虚基类是什么，这里可以解释为虚基类就是虚拟继承，一种继承的方式，有的书偏要把一个动作写成一个名词，不负责任）。虚拟继承是C++继承的一个特殊方法，用来达到特殊的目的。要达到什么目的呢？那就是避免继承机制下的二义性问题(二义性：程序产生两种或多种可能，把编译器搞的不知所措)

继承机制下的二义性一般体现在两种情况下，要介绍的虚拟继承主要解决了其中第二种情况的二义性问题，不妨把两种情况都简单说一说：

【第一种情况】：由多个基类同名成员产生的二义性

class A //定义一个类A

{

public:

A(){cout << "A called"<< endl;}

void print(){cout << "A print" <<endl;}

private:

};

class B //定义一个类 B

{

public:

B(){cout << "B called" << endl;}

void print(){cout << "B print" << endl;}

private:

};

class C :public A , public B //定义一个类C 分别继承自 A ，B

{

public:

C(){}

private:

};

int main(void)

{

C c;

c.print(); ------------------------------------------------------- mark 1

getchar();

return 0；

}

如上图和代码所示：主程序main在执行到mark1标记时产生了二义性，c对象有两个基类，编译器不知道该调用A的print() 还是B的print(),这个二义性的产生的解决办法与虚拟继承无关，需要用作用于符号来解决，即将c.print() 修改为 c.A::print();那么就调用A的print方法，也就是告诉他要调用的方法在哪个基类里。

【第二种情况】：由多个父类的共同基类产生的二义性

A是B,C的共同基类，D继承于B,C

class A

{

public:

A(){cout << "A called"<< endl;}

void print(){cout << "A print" <<endl;}

private:

};

class B : public A

{

public:

B(){cout << "B called" << endl;}

private:

};

class C : public A

{

public:

C(){cout << "C called" << endl;}

private:

};

class D:public B,public C

{

public:

D(){cout << "D called" << endl;}

private:

};

int main(void)

{

D d;

d.print();---------------------------------------------------------mark 2

getchar();

return 0;

}

如上图和代码所示：主程序main在执行到mar2标记时产生了二义性，虽然只有基类A中有print(),但是继承的路线有两条，编译器不知道从B路线向上找还是从C向上找，一样会出错，这里可以用第一种方法用到的作用于说明符号即将d.print()改为d.B::print(),告诉编译器是从B继承下来的，当然，也可以改为d.C::print()。除了这种解决方案，还有另外一种解决方案，就是：运用虚拟继承的机制。实际上造成上边的二义性的根本原因是在这种继承的特殊模式下，A这个父类分别伴随B和C产生了两个拷贝，在调用拷贝中的方法时产生了矛盾，到底是调用哪一个拷贝中的print()呢？于是，所有人都会想，要是只有一个拷贝就好了，就没有矛盾了，虚拟继承就提供了这种机制，按上面的例子，只需修改B和C对A的继承方式，即加一个关键字 virtual

class B : virtual public A

{

public:

B(){cout << "B called" << endl;}

private:

};

class C : virtual public A

{

public:

C(){cout << "C called" << endl;}

private:

};

这样就相当于说，在没有A类的拷贝时就构造一个，如果已经有了，就用已经有的那一个，这样一来，拷贝只有一份了，二义性消除了。

虚拟继承不多说了，最后在补充点关于继承的东西，实际上继承框架性的东西不多，一个访问控制，一个调用顺序，把这两个搞清楚，再把上面的弄明白，就差我下面要说的一件事了，

有的地方叫继承的支配规则：

派生类中设置了基类中同名的成员，就是说基类中的成员的名字在派生类中再次使用，则派生类中的名字就把基类的名字隐藏在其后面了，所有的调用都是对派生类成员的调用，除非用域说明符：：。

上例子吧：

【例一】

class A

{

public:

A(){cout << "A called"<< endl;}

void print(){cout << "A print" <<endl;}

private:

};

class B : public A

{

public:

B(){cout << "B called" << endl;}

void print(){cout << "B print" << endl;}

private:

};

int main(void)

{

B b;

b.print();

getchar();

return 0;

}

打印的肯定是"B print"，那要想打印"A print"呢，只能改为b.A::print();

需要说明的是这里并不是对print的重载(根本是同一个方法嘛，与重载没关系)，应该起名叫“隐藏”比较合适。

【例二】

class A

{

public:

A(){cout << "A called"<< endl;}

void print(){cout << "A print" <<endl;}

private:

};

class B : public A

{

public:

B(){cout << "B called" << endl;}

void print(int a){cout << "B print" << endl;}

private:

};

int main(void)

{

B b;

b.print();

getchar();

return 0;

}

这个例子编译一下，没通过！怎么可能呢，B的print参数不符合，不是有基类的print符合要求嘛，怎么不调用呢，原来在派生类B中，print被更改了，这里是被重载了，很多人把这叫“覆盖”，有点道理，所以A类中的print()怎么也访问不到，除非用作用域符号，怎么改呢，加个参数，加个作用域符，看你想怎么用了，再这里只想说明“覆盖”这么件事。