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C++多继承的实现方法

2023-06-24 19:21:31 深夜i -- --

C++ 多继承实现方法虚拟继承类型转换与命名冲突处理

C++多继承是一种很强大的特性，它可以使得一个类可以从多个父类中继承数据和方法。这种继承方式可以使程序的结构更加清晰，代码更加简洁，但是在实现中需要注意一些问题。

一、基本的多继承语法

C++的多继承语法很简单，只要在类的定义中使用“:”将要继承的父类名字列出即可。例如下面的代码，定义了一个叫做Person的类，它同时继承了两个父类：


class Person : public Student, public Teacher
public:
  // 实现代码
;

二、虚继承

虚继承是为了解决多继承带来的菱形继承问题而引入的。菱形继承问题是指同一个基类被不同的路径继承了多次，导致派生类中出现该属性的多份副本。这样会造成数据冗余，增加程序的复杂度。

虚继承可以优化这个问题，它只保留一个基类的实例，并在继承的时候必须使用虚继承关键字“virtual”。例如：


class Animal
public:
  // 实现代码
;
class Bird : virtual public Animal
public:
  // 实现代码
;
class Fish : virtual public Animal
public:
  // 实现代码
;
class Penguin : public Bird, public Fish
public:
  // 实现代码
;

在上面的代码中，Penguin继承了Bird和Fish两个类，而Bird和Fish都使用了虚继承Animal。这样做可以保证Penguin只继承了一个Animal的实例，而不是两个。

三、虚基类表

虚继承的实现是通过建立一个虚基类表来实现的，虚基类表是一个包含每一个虚基类指针的数据结构。每一个虚继承的子类都会在虚基类表中占有一个位置，而虚基类指针则指向该子类中对应的虚基类对象的地址。这个虚基类表是在类的实例化过程中被初始化的。

四、深度优先的继承顺序

在多继承的情况下，当两个父类都有一个成员函数的实现时，编译器会选择哪一个来使用呢？这种情况下，编译器会采用“深度优先”的方法，也就是从最底层的子类开始查找。所以，在上面的Penguin类中，如果同时继承了Bird和Fish两个类中都有一个叫做“swim()”的方法，那么Penguin的swim()会使用Fish类中的实现。

综上所述，C++多继承是一种很强大的特性，它可以让代码更加简洁，并且可以避免数据的重复。虚继承可以解决菱形继承问题，而深度优先的继承顺序则保证了代码的正确性。

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