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C++消除二义性：详解多重继承与虚继承的实现方法

2023-06-29 06:02:02 深夜i -- --

C++ 消除二义性多重继承虚继承实现方法

C++是一种支持多重继承的编程语言，但在使用多重继承时，可能会遇到二义性问题。为了解决这个问题，C++引入了虚继承的概念。本文将详细介绍多重继承和虚继承的实现方法及其优缺点。

多重继承是指一个类可以同时继承多个基类的特性。使用多重继承时，需要注意类间的继承关系，否则可能会产生二义性。例如如下的代码：


class A  
public: 
  int a; 
;
class B  
public: 
  int b; 
;
class C : public A, public B { 
public: 
  void print()  
    cout << "a=" << a << endl; 
    cout << "b=" << b << endl; 
   
};
int main() { 
  C c; 
  c.a = 1; 
  c.b = 2; 
  c.print(); 
  return 0; 
}

代码运行结果如下所示：


a=1 
b=2

这里没有出现二义性问题，因为A和B并没有互相依赖。但如果A和B之间存在相互依赖，即出现了两个或多个基类拥有相同的成员或函数，就需要使用虚继承。

虚继承是指在多重继承中，基类继承关系被标记为虚继承。虚继承会使得派生类中的虚基类共享一个基类子对象，从而避免了二义性的出现。例如：


class A  
public: 
  int a; 
;
class B : virtual public A  
public: 
  int b; 
;
class C : virtual public A  
public: 
  int c; 
;
class D : public B, public C { 
public: 
  void print()  
    cout << "a=" << a << endl; 
    cout << "b=" << b << endl; 
    cout << "c=" << c << endl; 
   
};
int main() { 
  D d; 
  d.a = 1; 
  d.b = 2; 
  d.c = 3; 
  d.print(); 
  return 0; 
}

代码运行结果如下所示：


a=1 
b=2 
c=3

在这个例子中，B和C都继承了A类，而D类又继承了B和C类。由于A被标记为虚基类，所以B和C不再生成各自的A类子对象，而是共享一个A类子对象。这样，D类也只包含一个A类子对象，从而避免了二义性的产生。

虚继承的缺点是增加了程序的复杂度和运行时的开销。同时还可能会导致派生类对象的大小增加，因为虚基类的子对象必须在对象之前生成，从而占用了额外的空间。

总之，在C++中使用多重继承时，需要仔细考虑每个基类之间的关系，同时需要使用虚继承来消除二义性问题。虚继承虽然效率较低，但是可以有效解决二义性问题，从而保证程序的正确性和可维护性。

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