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C++中菱形繼承的解釋與處理詳解

更新時(shí)間：2022年02月08日 09:01:14 作者：龍小

菱形繼承是多重繼承中跑不掉的，Java拿掉了多重繼承，輔之以接口。C++中雖然沒有明確說明接口這種東西，但是只有純虛函數(shù)的類可以看作Java中的接口,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++中菱形繼承的解釋與處理的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

封裝，繼承，多態(tài)。這是C++語言的三大特性，而每次在談到繼承時(shí)我們不可避免的要談到一個(gè)很重要的問題——菱形繼承。

派生類繼承父類，同時(shí)也會(huì)繼承父類中的所有成員副本，但如果在繼承時(shí)一個(gè)基類同時(shí)被兩個(gè)子類繼承，然后一個(gè)新類又分別由上面的兩個(gè)子類派生出來。這樣從某種程度來說就形成了C++中的菱形繼承，也可以叫做鉆石繼承，具體的繼承形式如下圖所示：

在上面的類圖說，Left和Right分別派生子Top，但是Bottom又分別繼承了Left和Right。繼承關(guān)系也可以畫成下面的方式，這樣就可以更好的理解設(shè)計(jì)中存在的問題。

該類圖很明確的展示了類設(shè)計(jì)中的不足之處，在試圖將指向Bottom對(duì)象的指針轉(zhuǎn)換成指向Top的指針時(shí)，有兩個(gè)Top對(duì)象可供選擇，但是編譯器卻明顯沒有那么智能，從而導(dǎo)致了轉(zhuǎn)換過程中的二義性；同理，Bottom對(duì)象也不能直接調(diào)用Top中定義的方法，如果要使用需要提供一個(gè)Top子對(duì)象，但是從類圖可知存在兩個(gè)Top對(duì)象。

上面的類對(duì)應(yīng)的代碼為：

class Top{
public:
    int _x;
public:
    Top(int x):_x(x){};
};
class Left:public Top{
public:
    int _y;
public:
    Left(int x,int y):Top(x),_y(y){}
};
class Right:public Top{
public:
    int _z;
public:
    Right(int x,int z):Top(x),_z(z){}
};
class Bottom:public Left,public Right{
public:
    int _w;
public:
    Bottom(int x,int y,int z,int w):Left(x,z),Right(y,z),_w(w){};
};

下面實(shí)現(xiàn)該類的測試程序，如下所示：

int main()
{
    Bottom bf(1,2,3,4);
    cout<<sizeof(bf)<<endl;
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果為：20，在打印基類中的成員時(shí)編譯器也會(huì)報(bào)以下錯(cuò)誤：

既然在上面的類的設(shè)計(jì)中存在問題，在實(shí)際編程時(shí)如何避免這個(gè)問題呢？

答案是：虛基類。

虛基類給在確實(shí)需要使用菱形繼承的地方提供了一個(gè)很好的解決方法，通過子類共享一個(gè)基類對(duì)象避免基類對(duì)象的二義性問題。

上面的代碼修改后代碼如下：

using namespace std;
class Top{
public:
    int _x;
public:
    Top(int x):_x(x){};
    virtual ~Top(){};
};
class Left:virtual public Top{
public:
    int _y;
public:
    Left(int x,int y):Top(x),_y(y){}
};
class Right:virtual public Top{
public:
    int _z;
public:
    Right(int x,int z):Top(x),_z(z){}
};
class Bottom:public Left,public Right{
public:
    int _w;
public:
    Bottom(int x,int y,int z,int w):Top(x),Left(x,y),Right(x,z),_w(w){};
};

在main函數(shù)中繼續(xù)測試上述類，則可以正常輸出，代碼如下：

int main()
{
    Bottom bf(1,2,3,4);
    cout<<bf._x<<","<<bf._y<<","<<bf._z<<","<<bf._w<<endl;
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果為：

從上面的示例可以看出，在使用多進(jìn)程時(shí)如果不對(duì)類進(jìn)行提前規(guī)劃，將可能產(chǎn)生菱形繼承這種場景，給實(shí)際的編程帶來不便。因此在實(shí)際編碼時(shí)，我建議盡量減少多繼承的方式更多地使用嵌套類的方式。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C++中菱形繼承的解釋與處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++菱形繼承內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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