菱形继承 && 虚继承

复杂的菱形继承及菱形虚拟继承

单继承：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承

多继承：一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承,用,分隔

多继承的坑: 菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况。

有多继承就可能导致菱形继承,会导致问题：

• 数据冗余
• 二义性

例子

//基类
class Person
{
public:
    string _name; 
};
class Student : public Person
{
protected:
    int _num; 
};
class Teacher : public Person
{
protected:
    int _id; 
};
//菱形继承
//用,分隔
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
    string _majorCourse; 
};

int main()
{
    Assistant a;
    a._name = "peter"; //导致二义性：无法明确知道要访问哪一个_name
    return 0;
}

菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。在Assistant 的对象中Person成员会有两份。

解决办法1:显示指定作用域去访问

int main()
{
    Assistant a;
    //指定哪个父类的成员
    a.Teacher::_name = "Mango";
    a.Student::_name = "Lemon";
    return 0;
}

虽然这样可以解决二义性的问题,但是不能解决数据冗余的问题

虚继承

C++不能容忍数据冗余和二义性,提出了新的解决方案, 虚继承:新的关键字:virtual

虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。

如上面的继承关系，在Student和Teacher的继承Person时使用虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用。

//基类
class Person
{
public:
    string _name;
};
//虚继承
class Student : virtual public Person
{
protected:
    int _num;
};
//虚继承
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
    int _id;
};
//菱形继承
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
    string _majorCourse;
};
int main()
{
    Assistant a;
    //虚继承之后,可以解决数据冗余和二义性的问题
    a._name = "Mango";
    return 0;
}

此时我们可以直接访问_name成员,并且都是同一个结果，解决了二义性的问题。

我们打印Assistant的Student父类和Teacher父类的_name成员的地址时，显示的也是同一个地址，解决了数据冗余的问题。

//二者地址相同,解决了数据冗余的问题
cout << &a.Student::_name << endl; 
cout << &a.Teacher::_name << endl;