C++中的菱形继承问题 |21xrx.com

2023-06-24 07:43:37 深夜i -- --

C++ 菱形继承多重继承虚继承类继承关系

C++语言中的继承是一种实现代码重用的方式，但是在继承的过程中，可能会遇到一些继承计算问题，其中菱形继承问题是一种非常典型的继承计算问题。

什么是菱形继承问题？

菱形继承问题发生在当一个子类同时继承了两个不同的父类，这两个父类又各自继承了同一个祖先类时。这样，子类就间接地继承了祖先类两次，也就是形成了一个“菱形”的继承关系。

举个例子，假设有一个祖先类Animal（包含一些共性的属性和方法），并且有两个派生类Cat和Dog，而又有一个类Pet，它同时从Cat和Dog这两个类中派生。这样，Pet类就继承了Animal类两次，形成了一个菱形继承关系。

为什么会有问题？

由于Pet类继承了Animal类两次，就导致了Pet类中会出现两份来自Animal类的成员变量和方法，这就会导致代码冗余、内存占用过多和程序流程的不确定性等问题。

例如，如果Animal类中有一个成员变量age，Pet类调用age时就会出现歧义，因为Pet类本身具有两份age成员变量，而编译器无法判断哪一个是正确的。可能会出现Pet类调用一个age成员变量时意外地引用到了从Cat类（或从Dog类）继承来的age变量。

如何解决菱形继承问题？

在C++语言中，为了避免菱形继承问题带来的代码冗余和不确定性，可以使用虚继承（virtual inheritance）的技术解决此问题。

虚继承可以让Pet类中只有唯一一份Animal类成员变量和方法，而不像普通继承那样存在两份。在菱形继承问题中，只需要将Pet类从Cat和Dog类中继承时声明为virtual，并强制转换为基类Animal类型，即可解决问题。

总结

通过使用虚继承，可以避免菱形继承问题带来的影响。但是，在使用虚继承时，需要注意基类的构造函数和析构函数的调用顺序，以确保程序的正确性。

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