类的继承——被遗弃的多重继承

本文主要是介绍类的继承——被遗弃的多重继承，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本文参照于狄泰软件学院，唐佐林老师的——《C++深度剖析教程》

- - 多重继承之对象地址问题
  - 多重继承之冗余成员问题
  - 多重继承之虚函数表问题

关联知识：virtual虚函数，继承

问题：C++中是否允许一个类继承自多个父类？如果可以，那么会出现什么问题呢？如果不可以，为什么？

我们在单继承的语法基础上，再继承两个父类，试试编译是否能通过。

class Derived : public BaseA,public BaseB,public BaseC
{//TODO:
};

发现可以通过编译，那么我们可以确定C++中支持多重继承的代码。也就是多重继承也有单重继承的特性。
1. 一个子类可以拥有多个父类
2. 子类拥有所有父类的成员变量
3. 子类继承所有父类的成员函数
4. 子类对象可以当做任意父类对象使用

问题：多重继承会出现什么问题吗？

多重继承之对象地址问题

通过多重继承得到的对象可能拥有“不同的地址”！

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class BaseA
{int ma;
public:BaseA(int a){ma = a;}int getA(){return ma;}
};class BaseB
{int mb;
public:BaseB(int b){mb = b;}int getB(){return mb;}
};class Derived : public BaseA, public BaseB
{int mc;
public:Derived(int a, int b, int c) : BaseA(a), BaseB(b){mc = c;}int getC(){return mc;}void print(){cout << "ma = " << getA() << ", "<< "mb = " << getB() << ", "<< "mc = " << mc << endl;}
};int main()
{cout << "sizeof(Derived) = " << sizeof(Derived) << endl;    // 12Derived d(1, 2, 3);d.print();cout << "d.getA() = " << d.getA() << endl;cout << "d.getB() = " << d.getB() << endl;cout << "d.getC() = " << d.getC() << endl;cout << endl;void* paa = pa;void* pbb = pb;if( paa == pbb ){cout << "Pointer to the same object!" << endl;}else{cout << "Error" << endl;}cout << "pa = " << pa << endl;cout << "pb = " << pb << endl;cout << "paa = " << paa << endl;cout << "pbb = " << pbb << endl;return 0;
}

输出结果：
sizeof(Derived) = 12
ma = 1, mb = 2, mc = 3
d.getA() = 1
d.getB() = 2
d.getC() = 3

Error
pa = 0xbfd441a4
pb = 0xbfd441a8
paa = 0xbfd441a4
pbb = 0xbfd441a8

从输出结果我们可以知道：
1. pa和pb明明指向同一个对象d，但是地址指向的地址却不同。所以，通过多重继承得到的对象可能拥有“不同的地址”！

这里写图片描述

没有解决方案！！！

多重继承之冗余成员问题

多重继承可能产生冗余的成员，我们设想一下这种情况。

这里写图片描述

Docter类继承了Teacher和Stduent这两个类。这两个父类继承了People类中的函数时，那么在调用父类函数时，将会调用哪个父类的函数呢？
当我们调用了这个函数时，编译器会报错。原因就是编译器不知道到底应该调用哪个类的print()函数。产生错误。
而这种数据冗余问题就是当多重继承关系出现闭合时发生！

问题：我们如何解决这个问题呢？

思路：我们曾经在继承中遇到同名覆盖的问题。当时的解决方案是使用virtual关键字使父类的同名函数编程虚函数。那么我们是否可以用相同的方法解决呢？

示例代码：虚继承

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class People
{protected:string m_name;int m_age;
public:People(string name, int age){m_name = name;m_age = age;}void print(){cout << "Name = " << m_name << ", "<< "Age = " << m_age << endl;}
};class Teacher : virtual public People
{
public:Teacher(string name, int age) : People(name, age){}};class Student : virtual public People
{
public:Student(string name, int age) : People(name, age){}
};class Doctor : public Teacher, public Student
{
public:Doctor(string name, int age) : Teacher(name, age), Student(name, age), People(name, age){}
};int main()
{Doctor d("Delphi", 33);d.print();  //Errorreturn 0;
}

输出结果：
Name = Delphi, Age = 33

用虚继承的方法能够解决数据冗余的问题。
1. 使得中间层父类不再关心顶层父类的初始化
2. 最终子类必须直接调用顶层父类的构造函数

但是问题是：当架构设计中需要继承时，无法确定使用直接继承还是虚继承！

多重继承之虚函数表问题

多重继承可能产生多个虚函数表

这里写图片描述

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class BaseA
{
public:virtual void funcA(){cout << "BaseA::funcA()" << endl;}
};class BaseB
{
public:virtual void funcB(){cout << "BaseB::funcB()" << endl;}
};class Derived : public BaseA, public BaseB
{};int main()
{Derived d;BaseA* pa = &d;BaseB* pb = &d;BaseB* pbe = (BaseB*)pa;    // oops!!//BaseB* pbc = dynamic_cast<BaseB*>(pa);cout << "sizeof(d) = " << sizeof(d) << endl;cout << "Using pa to call funcA()..." << endl;pa->funcA();cout << "Using pb to call funcB()..." << endl;pb->funcB();cout << "Using pb to call funcB()..." << endl;pbe->funcB();cout << endl;cout << "pa = " << pa << endl;cout << "pb = " << pb << endl;cout << "pbe = " << pbe << endl;return 0;
}

输出结果：
sizeof(d) = 8
Using pa to call funcA()…
BaseA::funcA()
Using pb to call funcB()…
BaseB::funcB()
Using pb to call funcB()…
BaseA::funcA()

pa = 0xbff7094c
pb = 0xbff70950
pbe = 0xbff7094c

分析：
1. 由BaseB* pbe = (BaseB*)pa;可知，我们是想把pa对象强制类型转换为BaseB*类型。但是从输出BaseA::funcA()结果来看，pbe依然指向的是pa对象。
2. 从打印pa，pb，pbe地址来看，pbe的确依然指向了pa所指的地址，并没有强制类型转换成功。所以输出的是BaseA类的成员函数。

这里写图片描述