C++学习大纲:多继承


C++学习大纲:多继承

C++ 多继承

1. 定义格式

class : [] , [] ,...

{

};

2. 重复继承——虚基类

在多继承中,如果直接基类有公共的基类,则会出现重复继承。这样,公共基类中的数据成员在多继承的派生类中皆有多个拷贝。

如:

class A

{

int x;

};

class B: public A{};

class C: public A{};

class D: public B, public C{};

//此时D用有两个x成员B::x 和 C::x

为了解决这样的问题,要使用虚基类。

1)虚基类的构造函数有最新派生出的类的构造函数调用

2)虚基类的构造函数优先非虚基类的构造函数执行

class A

{

int x;

public:

A(int i) {x=i;}

};

class B: virtual public A

{

int y;

public:

B(int i): A(1) {y=i;}

};

class C: virtual public A

{

int z;

public:

C(int i): A(2) {z=i;}

};

class D: public B, public C

{

int m;

public:

D(int i, int j, int k): B(i),C(j),A(3){m=k;}

};

class E: public C

{

int n;

public:

E(int i, int j, int k, int l): D(i,j,k),A(4){n=1;}

}; D d(1,2,3); E e(1,2,3,4);

当创建D对象d时,所调用的构造函数的顺序是:

A(3), B(1), C(2), D(1,2,3);

当创建E对象e时,所调用的构造函数的顺序是:

A(4), B(1), C(2), D(1,2,3), E(1,2,3,4)

————————————————

C++学习大纲:多继承

C++多继承详解

在C++语言中,一个派生类可以从一个基类派生,也可以从多个基类派生。从一个基类派生的继承称为单继承;从多个基类派生的继承称为多继承。

1.继承的三种方式

公有继承(public),私有继承(private),保护继承(protected)

三种继承方式的说明,如下表所示:

C++学习大纲:多继承

2.什么是多继承

一个类有多个基类,那么这种继承关系就叫做多继承。 比如有两个类,服务员类Waiter,歌手类Singer,我们有一个类既是服务员,又是歌手, 那么我们可以定义类的多继承关系如下:

<code>class Waiter
{};
class Singer
{};
class SingerWaiter:public Waiter,public Singer
{};/<code>

3.使用多继承会带来哪些问题

多继承比单继承复杂,也更容易出现问题,因此我们不建议使用多继承。 多继承的两个主要问题是: 1)从两个不同的基类,继承同名方法 如下例所示:

<code>class Waiter
{
public:
void work(){std::cout<};
class Singer
{
public:
void work(){std::cout<};
class SingerWaiter:public Waiter,public Singer
{};
int main()
{
SingerWaiter singerWaiter;
singerWaiter.work();
return 0;
}/<code>

编译器不知道该调用哪个基类的work方法,所以会报singerWaiter.work();不明确错误。

2)从多个基类间接继承同一个类的多个实例 如下例所示:

<code>class Worker
{};
class Waiter:public Worker
{};
class Singer:public Worker
{};
class SingerWaiter:public Waiter,public Singer
{};
int main()
{
SingerWaiter singerWaiter;
Worker *pw = &singerWaiter;
return 0;
}/<code>

会报错Worker *pw = &singerWaiter;基类Worker不明确。 这是因为SingerWaiter对象创建时,会分别调用Waiter类和Singer类的构造函数, Waiter类和Singer类又会分别调用Worker类的构造函数,生成了两份Worker类的实例, 所以pw指针,不知道该指向哪一份Worker实例。

4.如何解决多继承带来的问题

对于问题一,我们在调用时,需要明确指出具体要调用哪个类的方法,如下所示:

<code>int main()
{
SingerWaiter singerWaiter;
singerWaiter.Waiter::work();//调用Waiter类的方法 singerWaiter.Singer::work();//调用Singer类的方法 return 0;
}/<code>

对于问题二,我们引入了虚基类的概念。如下所示:

<code>class Worker
{};
class Waiter:virtual public Worker
{};
class Singer:virtual public Worker
{};
class SingerWaiter:public Waiter,public Singer
{};
int main()
{
SingerWaiter singerWaiter;
Worker *pw = &singerWaiter;
return 0;
}/<code>

我们在子类继承时,声明一个virtual关键字,这时,就表明基类Worker是一个虚基类。 实例化SingerWaiter时产生的Waiter对象和Singer对象,共享一个基类Worker对象。

5.使用虚基类需要注意的问题

我们知道继承关系中,类的构造函数具有传递性,如以下代码所示:

<code>class A
{
private:
int a;
public:
A(int n=0):a(n){}
int get(){return a;}
};
class B:public A
{
private:
int b;
public:
B(int m=0,int n=0):A(n),b(m){}
int get(){return b;}
};
class C:public B
{
private:
int c;

public:
C(int q=0,int m=0,int n=0):B(m,n),c(q){}
int get(){return c;}
void Show()
{
std::cout<<:get> }
};
int main()
{
C c(1,2,3);
c.Show();
return 0;
}/<code>

输出结果为: 3 2 1 调用C的构造函数,则B,A构造函数都将使用传入的参数进行初始化。

我们再看使用虚基类的情况:

<code>class A
{
private:
int a;
public:
A(int n=0):a(n){}
int get(){return a;}
};
class B:virtual public A
{
private:
int b;
public:
B(int m=0,int n=0):A(n),b(m){}
int get(){return b;}
};
class C:public B
{
private:
int c;
public:
C(int q=0,int m=0,int n=0):B(m,n),c(q){}
int get(){return c;}
void Show()
{
std::cout<
<:get> }
};
int main()
{
C c(1,2,3);
c.Show();
return 0;
}/<code>

输出结果为: 0 2 1 说明A并没有使用传入的参数进行初始化, 这是因为在虚基类中,我们假想会有多个子类向虚基类传递参数,为了避免这种情况, 在虚基类的情况下,禁止了子类C使用中间类B向虚基类A传递参数,此时调用的是A的默认构造函数。 那么我们该如何使用参数,初始化虚基类呢? 答案是我们可以在子类C中,直接调用虚基类A的构造函数进行初始化,如以下代码所示:

<code>class A
{
private:
int a;
public:
A(int n=0):a(n){}
int get(){return a;}
};
class B:virtual public A
{
private:
int b;
public:
B(int m=0,int n=0):A(n),b(m){}
int get(){return b;}
};
class C:public B
{
private:
int c;
public:
C(int q=0,int m=0,int n=0):A(m),B(m,n),c(q){}

int get(){return c;}
void Show()
{
std::cout<<:get> }
};
int main()
{
C c(1,2,3);
c.Show();
return 0;
}/<code>

输出结果为: 3 2 1

跳过中间类,直接调用基类的构造函数,这种方式只适合虚基类。 在非虚基类中会报错“不允许使用间接非虚拟基类”。

参考资料:《C++ Primer.Plus》 pp.551-567


一个类可以同时继承多个类,称为多继承。下列关于多个继承和虚基类的表述中,错误的是

A.每个派生类的构造函数都要为虚基类构造函数提供实参 B.多继承时有可能出现对基类成员访问的二义性问题 C.使用虚基类可以解决二义性问题并实现运行时的多态性 D.建立最派生类对象时,虚基类的构造函数会首先被调用

正确答案 C 答案解析: [解析] 本题考核虚基类。C++中,通过虚拟基类所派生的类,在所产生的对象中,只包含了一个和其他类共享的基础对象,也就是说,从同一个基类中以虚拟方式派生的所有类,在它们所产生的对象里,不会有一份基础对象,而只是在内存里保留一份基础对象,而派生类中只保留指向此基础对象的指针,这样就不会同时有两份基类对象的情形发生。用虚基类可以解决二义性问题。但是实现运行时的多态性是虚函数。


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