C++类——多继承

C++多继承详解
多继承的概念:

  如果一个派生类从多个基类继承, 则称为多继承。

多继承的声明:
class 派生类名:访问控制 基类名1, 访问控制 基类名2...
{
成员列表
}
注意:
  1. 多个基类的派生类的构造函数执行的顺序与单继承的情况类似,执行顺序取决于定义派生类时指定的继承基类的顺序。

  2. 一个派生类对象拥有多个基类的成员。 不同名成员访问不会出现二义性; 如果不同的基类拥有同名成员, 派生类对象访问时应该加以识别。

  3. 如果派生类声明了一个和基类成员同名的新成员, 派生的新成员就覆盖了基类同名成员, 直接使用成员名只能访问到派生类的成员。

#include<iostream>

using namespace std;

class B1
{
protected:
    int b1_;
public:
    B1(int b1 = 0)
    {
        b1_ = b1;
        cout << "调用B1的构造函数" << endl;
    }
    ~B1(){}
    void print()
    {
        cout << "b1_ : " << b1_ << endl;
    }

    void add()
    {
        b1_ += 1;
    }
};

class B2
{
protected:
    int b2_;
public:
    B2(int b2 = 0)
    {
        b2_ = b2;
        cout << "调用B2的构造函数" << endl;
    }
    ~B2(){}
    void print()
    {
        cout << "b2_ : " << b2_ << endl;
    }

    void add()
    {
        b2_ += 1;
    }
};

class Derived : public B1, public B2
{
private:
    int d_;
public:
    //构造函数,先调用B1的,在调用B2的,最后调用Derived的
    Derived(int b1 = 0, int b2 = 0, int d = 0) : B1(b1), B2(b2)
    {
        d_ = d;
        cout << "调用Derived的构造函数" << endl;
    }
    //析构函数的调用顺序和构造函数的相反
    ~Derived(){}

    void print()
    {
        cout << "b1_ : " << b1_ << " b2_ : " << b2_ << " d_ : " << d_ << endl;
    }

};

int main()
{
    B1 b1(5);
    b1.print();

    B2 b2(7);
    b2.print();

    Derived d1(2, 9, 4);
    Derived d2;
    //如果派生类中有和基类同名的成员,则会将基类中的成员覆盖掉
    //如果需要使用基类中的成员,则需要使用::声明
    d1.print();
    d1.B1::print();
    d1.B2::print();

    //如果多继承中的多个基类拥有同名的成员,访问时,应该加以识别
    d1.B1::add();
    d1.print();

    d1.B2::add();
    d1.print();
    return 0;
}

### C++继承详解 在 C++ 中,虚继承是一种特殊的继承机制,主要用于解决多重继承中的菱形继承(Diamond Problem)问题。通过虚继承,可以确保在多重继承层次结构中,某个基只被派生一次,从而避免了派生中包含多个相同基实例的问题。 #### 虚继承的语法 虚继承的语法与普通继承似,唯一的区别是在继承方式前加上 `virtual` 关键字。例如: ```cpp class A { public: int value; }; class B : virtual public A { // ... }; class C : virtual public A { // ... }; class D : public B, public C { // ... }; ``` 在这个例子中, `B` 和 `C` 都虚继承 `A`,而 `D` 同时继承了 `B` 和 `C`。由于 `B` 和 `C` 是虚继承自 `A`,因此在 `D` 的实例中,`A` 只会出现一次,而不是分别从 `B` 和 `C` 各继承一次。 #### 虚继承的工作原理 虚继承的核心在于确保某个基在整个继承层次结构中只被实例化一次。为了实现这一点,编译器会在派生中引入额外的机制来管理对虚基的访问。 1. **共享基实例**:当多个派生继承同一个基时,最终的派生中只会包含一份该基的实例。例如,在上述代码中,尽管 `B` 和 `C` 都继承自 `A`,但 `D` 的实例中只会包含一个 `A` 的实例 [^2]。 2. **虚基指针(vbptr)**:为了支持虚继承,编译器会在派生中添加一个指向虚基的指针(vbptr),用于跟踪虚基的位置。这使得派生能够正确地访问虚基的成员 [^2]。 3. **构造函数的调用顺序**:在虚继承的情况下,虚基的构造函数会由最终的派生直接调用,而不是由中间的派生调用。这样可以确保虚基只被初始化一次 。 #### 使用场景 虚继承通常用于以下场景: 1. **解决菱形继承问题**:当多个派生继承自同一个基,并且这些派生又被另一个同时继承时,虚继承可以确保基只被实例化一次,从而避免了二义性问题 [^3]。 2. **共享基状态**:当多个派生需要共享同一个基的状态时,虚继承可以确保所有派生访问的是同一个基实例,而不是各自独立的实例 [^2]。 3. **设计接口**:在设计接口时,虚继承可以确保接口的实现能够共享某些公共的状态或行为 [^2]。 #### 示例代码 以下是一个完整的示例,展示了虚继承的使用: ```cpp #include <iostream> class A { public: int value; A() : value(0) {} }; class B : virtual public A { public: B() { value = 1; } }; class C : virtual public A { public: C() { value = 2; } }; class D : public B, public C { public: D() { std::cout << "Final value: " << value << std::endl; } }; int main() { D d; return 0; } ``` 在这个例子中,`D` 的实例中只会包含一个 `A` 的实例,因此 `value` 的值会是 `2`,因为 `C` 的构造函数最后执行 [^3]。
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