条款40：明智而审慎地使用多重继承

本文主要是介绍条款40：明智而审慎地使用多重继承，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！

1.前言

一旦涉及多重继承（multiple inheritance,MI）,c++便分为两个基本阵营。一派认为假设单一继承（single inheritance,SI）是好的，多重继承一定更好；另一派认为单一继承是好的，但多重继承不值得拥有。

首先需要认清地一件事是当MI进入设计框时，程序有可能从一个以上地base classes继承相同名称地函数/typedef等等。那会导致较多地歧义（ambiguity），比如：

class BorrowableItem{public:void checkOut();/离开时进行检查...};
class ElectronicGadget{private:bool checkOut() const;//执行自我检测，返回是否测试成功...};
class MP3Player: public BorrowableItem public ElectronicGadget//注意这里地多重继承
{....
};MP3Player mp;
mp.checkOut();//歧义，不知道调用的是哪个checkOut.

注意此例子中对chechOut的调用是歧义，即使两个函数中只有一个可以取用（BorrowableItem内的checkOut是public,ElectronicGadget内的却是private）。这与C++用老解析（resolving）重载函数调用的规则相符：在看到是否有个函数可取用之前，C++首先确认这个函数对此调用之言是最佳匹配。找到最佳匹配函数后才检验其可用性。本例中的两个checkOuts有相同的匹配程度，因此造成歧义，没有所谓的最佳匹配。因此ElectronicGadget::checkOut的可取用性也就从未被编译器审查。

2.实例分析

为了解决上述例子中导致的歧义，必须指出要调用哪一个base class内的函数：

mp.BorrowableItem::checkOut();//所需的checkOut

当然也可以尝试明确调用ElectronicGadget::checkOut,但然后你会获得一个“尝试调用private成员函数”的错误。

多重继承的意思继承一个以上的base classes,但这些base classes并不常在继承体系中又又更高级的base classes，那会导致更要命的“钻石型多重继承”：

class File{...};
class IntputFile:public File{....};
class OutputFile:public File{...};
class iOFile:public IntputFile,public OutputFile{.....};

任何时候如果有一个继承体系，且其中的某个base class和某个derived class之间有一条以上的相通路线，就必须面对这样一个问题：是否打算让base class内的成员变量经由每一条路径被复制？假设File class有个成员变量fileName，那么IOFile内有多少哥这个名称的数据呢？从某个角度说，IOFile从其每一个base class继承一份，所以其对象内应该有两份fileName成员变量。但从另外一个角度说，简单的逻辑告诉我们，IOFile对象只该有一个文件名称，所以它继承自两个base classes而来的fileName不该重复。

C++在这并没有倾斜立场，两个方案它都支持，虽然其缺省做法是执行复制。如果那不是我们要的，就必须令那个带有此数据的class成为一个virtual base class。为了这样做，必须令所有直接继承它的classes采用“virtual继承”。

class File{....};
class InputFile:virtual public File {....};
class OutputFile:virtual publicFile {.....};
class IOFile:public InputFile,public OutputFile
{....
};

c++标准程序库中内含一个多重继承体系，只不过其classes其实是class templates，名称分别为basic_ios,basic_istream,basic_ostream和basic_iostream。而非这里的File,InputFile,OutputFile和IOFile。

从正确的行为观点说，public继承应该总是virtual。如果这是唯一的观点，规则很简单：任何时候当你使用public继承，请改用virtual继承。但是，正确性并不是唯一的观点。为避免继承而来得来的成员变量重复，编译器必须提供幕后处理，而其后果是：使用virtual继承的那些classes所产生的对象往往比使用non-virtual继承的兄弟们体积大；并且访问virtual base classes的成员变量时，也比访问non-virtual base classes的成员变量速度慢。

对virtual base classes的建议很简单，第一：非必要不使用virtual bases。一般使用non-virtual继承；第二：如果使用virtual base classes，尽可能避免在其中放置数据，这样的话就不需要担心这些classes身上的初始化和赋值所带来的一些列后处理操作。

接下里举个例子来看看下面这个塑模“人”的c++ interface  class：

class IPerson{public:virtual ~IPerson();virtual std::string name() const=0;virtual std::string birthDate() const=0;};

Iperso的客户必须以IPerson的pointer和reference来编写程序，因为抽象的classes无法被实体化创建对象。为了创建一些可被当作IPerson来使用的对象，IPerson的客户使用factory function将派生自IPerson的具象classes实体化。

//factory function，根据一个独一无二的数据库ID创建一个Person对象。
std::trl::shared_ptr<IPerson> makePerson(DatabaseID personIdentifier);
DatabaseID askUserForDatabaseID();
DatabaseID id(askUserForDatabaseID());
std::trl::shared_ptr<IPerson> pp(makePerson(id));//创建一个对象支持Iperson接口，由Iperson成员函数处理*pp

3.总结

(1)多重继承比单一继承复杂，可能会导致新歧义，以及对virtual继承的需要

（2）virtual继承会增加大小，速度，初始化复杂度等成本。如果virtual base classes不带有任何数据，将是最有使用价值的情况

（3）多重继承的确有应用价值。其中一个情节涉及“public继承某个Interface class”和“private继承某个协助实现的class”的两相组合。

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