C++中虚继承的原理和用法
2023-07-08 09:33:17
深夜i
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虚继承
原理
用法
多重继承
虚基类
C++中的虚继承是一种特殊的继承方式，它可以解决多重继承中出现的"菱形继承"问题。下面，我们将会介绍虚继承的原理以及使用方法。
虚继承的原理
在C++中，若一个类从另外两个类派生而来，并且这两个类又共同派生自同一个基类，那么就会出现"菱形继承"问题。如下图所示：
从图中可以看出，派生类D继承了B和C类中都有的成员，导致D中成员变量和B、C类中成员变量有两份一样的副本。这就会出现问题：在调用D类中的成员变量时，不能确定调用B类中的成员变量还是调用C类中的成员变量。
虚继承的作用就是解决这个问题。虚继承允许某一类只在继承体系中出现一次，从而避免出现多份副本。如下图所示：
如图所示，使用虚继承的结果是D类只继承了A类中的成员，而没有再次继承B和C类中的成员，避免了多份拷贝的问题。
虚继承的用法
在C++中采用虚继承的语法为：
class D : virtual public B, virtual public C
...
;
这里虚基类B和C前面的关键字"virtual"起到了关键作用，它表示这两个类是虚基类。
注意事项：
1. 子类必须显式地声明虚继承，否则将默认采用普通的继承方式。
2. 虚基类不能被直接构造和析构。
3. 子类的构造函数必须传递必要的参数来完成虚基类的构造。
4. 使用虚继承会增加一定的程序运行时开销。
总结
虚继承是一种特殊的继承方式，能够避免多份拷贝问题。在面对菱形继承时，可以通过使用虚继承来解决问题。但是，在实际开发中，我们需要充分考虑其带来的运行时开销，仔细设计继承体系，并在构造函数中正确地初始化虚基类。
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