C++中菱形繼承和虛繼承的示例分析-創(chuàng)新互聯(lián)

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)C++中菱形繼承和虛繼承的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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繼承：

     1. 單繼承–一個子類只有一個直接父類時稱這個繼承關(guān)系為單繼承

     2. 多繼承–一個子類有兩個或以上直接父類時稱這個繼承關(guān)系為多繼承

例如下面這兩個例子：

例一（單繼承）：

class A
{
public:
 int _a;
};

class B : public A // B是 子類/派生類， 公有 繼承父類/基類 A
{
public:
 int _b;
};

class C : public B //C是 子類/派生類， 公有繼承 父類/基類 B
{
public:
 int _c;
};

例二（多繼承）：

class A
{
public:
 int _a;
};

class B 
{
public:
 int _b;
};

class C : public A , public B // 子類C同時公有繼承父類A和父類B
{
public:
 int _c;
};

用圖很形象的表示一下：

但是在使用過程中，很容易出現(xiàn)一種繼承關(guān)系叫菱形繼承。就好比下面這種繼承方式。

class A
{
public:
 int _a;
};

class B : public A
{
public:
 int _b;
};

class C : public A
{
public:
 int _c;
};

class D : public B, public C
{
public:
 int _d;
};

繼承的方式簡單畫出來就是下面這樣：

我們在使用過程中會發(fā)現(xiàn)以下缺點：

     1、 當我們用D類創(chuàng)建出對象d時，可以訪問到_a，但是一旦編譯就會出現(xiàn)錯誤。錯誤說明為： C2385: 對“_a”的訪問不明確。從圖中也可以看出，如果用d訪問_a時，可能在B類里，也同時可能存在于c類中。這就是所謂的“二義性”；

     2、雖然B類和C類都公有繼承A，但是在D類公有繼承B，C時，存放了兩份A類，造成了數(shù)據(jù)的冗余。

C++針對這種缺陷提出了另外一種繼承方式叫做虛繼承。

虛繼承

C++使用虛擬繼承（Virtual Inheritance），解決從不同途徑繼承來的同名的數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中有不同的拷貝造成數(shù)據(jù)不一致問題，將共同基類設(shè)置為虛基類。這時從不同的路徑繼承過來的同名數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中就只有一個拷貝，同一個函數(shù)名也只有一個映射。

◇語法：

class 派生類: virtual 基類1，virtual 基類2，…，virtual 基類n

{

…//派生類成員聲明

};

在有了虛繼承的概念后，我們就可以規(guī)避上面的缺點了。

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:
 int _d;
};

當我們使用了虛繼承時，繼承模型就改變?yōu)橄旅孢@樣：

由于我所使用的是vs2015，在此編譯器下對應(yīng)的處理方式就是這樣。將class B 和 class C設(shè)置為虛繼承后，編譯器將class A存放在了最下端，并在B和C類的前四個字節(jié)中存放了一個地址，當我們訪問過去向下再多看四個字節(jié)時就會發(fā)現(xiàn)這其中存放了一個數(shù)字。而這個數(shù)字就類似于“偏移量”，記錄了該類的首地址距父類首地址之間的字節(jié)差距。比如class B中，我們找到對應(yīng)數(shù)字為14，但是這個數(shù)字是16進制，轉(zhuǎn)為10進制為20，在class B的首地址加上20個字節(jié)就恰好是class A的首地址，同理class C。

因此在class D訪問_a時，就不會產(chǎn)生二義性，_a數(shù)據(jù)也只存放了一份，解決了之前菱形繼承所帶來的問題。

但是還存在一個問題：當我們求沒有使用虛繼承之前的class D的大小，結(jié)果是20，但是在使用了虛繼承后大小變?yōu)?4。所以雖然使用虛繼承解決數(shù)據(jù)冗余問題也帶來了性能上的損耗。（關(guān)于如何計算內(nèi)存大小，可以參考此鏈接。）

關(guān)于“C++中菱形繼承和虛繼承的示例分析”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學(xué)到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。

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文章題目：C++中菱形繼承和虛繼承的示例分析-創(chuàng)新互聯(lián)
標題URL：http://www.muchs.cn/article2/ddspic.html

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