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C++中菱形繼承的解釋與處理詳解

 更新時間：2022年02月08日 09:01:14   作者：龍小  
菱形繼承是多重繼承中跑不掉的，Java拿掉了多重繼承，輔之以接口。C++中雖然沒有明確說明接口這種東西，但是只有純虛函數(shù)的類可以看作Java中的接口,下面這篇文章主要給大家介紹了關于C++中菱形繼承的解釋與處理的相關資料,需要的朋友可以參考下

封裝，繼承，多態(tài)。這是C++語言的三大特性，而每次在談到繼承時我們不可避免的要談到一個很重要的問題——菱形繼承。

派生類繼承父類，同時也會繼承父類中的所有成員副本，但如果在繼承時一個基類同時被兩個子類繼承，然后一個新類又分別由上面的兩個子類派生出來。這樣從某種程度來說就形成了C++中的菱形繼承，也可以叫做鉆石繼承，具體的繼承形式如下圖所示：

在上面的類圖說，Left和Right分別派生子Top，但是Bottom又分別繼承了Left和Right。繼承關系也可以畫成下面的方式，這樣就可以更好的理解設計中存在的問題。

該類圖很明確的展示了類設計中的不足之處，在試圖將指向Bottom對象的指針轉換成指向Top的指針時，有兩個Top對象可供選擇，但是編譯器卻明顯沒有那么智能，從而導致了轉換過程中的二義性；同理，Bottom對象也不能直接調用Top中定義的方法，如果要使用需要提供一個Top子對象，但是從類圖可知存在兩個Top對象。

上面的類對應的代碼為：

class Top{
public:
    int _x;
public:
    Top(int x):_x(x){};
};
class Left:public Top{
public:
    int _y;
public:
    Left(int x,int y):Top(x),_y(y){}
};
class Right:public Top{
public:
    int _z;
public:
    Right(int x,int z):Top(x),_z(z){}
};
class Bottom:public Left,public Right{
public:
    int _w;
public:
    Bottom(int x,int y,int z,int w):Left(x,z),Right(y,z),_w(w){};
};

下面實現(xiàn)該類的測試程序，如下所示：

int main()
{
    Bottom bf(1,2,3,4);
    cout<<sizeof(bf)<<endl;
    return 0;
}

運行結果為：20，在打印基類中的成員時編譯器也會報以下錯誤：

既然在上面的類的設計中存在問題，在實際編程時如何避免這個問題呢？

答案是：虛基類。

虛基類給在確實需要使用菱形繼承的地方提供了一個很好的解決方法，通過子類共享一個基類對象避免基類對象的二義性問題。

上面的代碼修改后代碼如下：

using namespace std;
class Top{
public:
    int _x;
public:
    Top(int x):_x(x){};
    virtual ~Top(){};
};
class Left:virtual public Top{
public:
    int _y;
public:
    Left(int x,int y):Top(x),_y(y){}
};
class Right:virtual public Top{
public:
    int _z;
public:
    Right(int x,int z):Top(x),_z(z){}
};
class Bottom:public Left,public Right{
public:
    int _w;
public:
    Bottom(int x,int y,int z,int w):Top(x),Left(x,y),Right(x,z),_w(w){};
};

在main函數(shù)中繼續(xù)測試上述類，則可以正常輸出，代碼如下：

int main()
{
    Bottom bf(1,2,3,4);
    cout<<bf._x<<","<<bf._y<<","<<bf._z<<","<<bf._w<<endl;
    return 0;
}

運行結果為：

從上面的示例可以看出，在使用多進程時如果不對類進行提前規(guī)劃，將可能產生菱形繼承這種場景，給實際的編程帶來不便。因此在實際編碼時，我建議盡量減少多繼承的方式更多地使用嵌套類的方式。

總結

到此這篇關于C++中菱形繼承的解釋與處理的文章就介紹到這了,更多相關C++菱形繼承內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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