C++虚继承和虚基类

本文探讨了C++中的多继承问题,特别是菱形继承带来的命名冲突和冗余数据。通过介绍虚继承和虚基类的概念,阐述如何通过虚继承来消除这种冲突,确保派生类中只保留一份间接基类的成员。同时,文章讨论了虚基类成员的可见性,并提醒程序员在使用多继承时应注意避免二义性。

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多继承(Multiple Inheritance)是指从多个直接基类中产生派生类的能力,多继承的派生类继承了所有父类的成员。尽管概念上非常简单,但是多个基类的相互交织可能会带来错综复杂的设计问题,命名冲突就是不可回避的一个。

多继承时很容易产生命名冲突,即使我们很小心地将所有类中的成员变量和成员函数都命名为不同的名字,命名冲突依然有可能发生,比如典型的是菱形继承,如下图所示:
 


图1:菱形继承


类 A 派生出类 B 和类 C,类 D 继承自类 B 和类 C,这个时候类 A 中的成员变量和成员函数继承到类 D 中变成了两份,一份来自 A-->B-->D 这条路径,另一份来自 A-->C-->D 这条路径。

在一个派生类中保留间接基类的多份同名成员,虽然可以在不同的成员变量中分别存放不同的数据,但大多数情况下这是多余的:因为保留多份成员变量不仅占用较多的存储空间,还容易产生命名冲突。假如类 A 有一个成员变量 a,那么在类 D 中直接访问 a 就会产生歧义,编译器不知道它究竟来自 A -->B-->D 这条路径,还是来自 A-->C-->D 这条路径。下面是菱形继承的具体实现:

 
  1. //间接基类A
  2. class A{
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