第53课 被遗弃的多重继承

Posted 2020-11-26 -glb

问题：
C++中是否允许一个类继承自多个父类呢？
答案是肯定的，这种现象就是多重继承
多重继承是C++中一个特有的特性，因为在其他的程序设计语言里面，如C#、java等语言只支持单重继承

C++支持编写多重继承的代码
-一个子类可以拥有多个父类
-子类拥有所有父类的成员变量
-子类继承所有父类的成员函数
-子类对象可以当作任意父类对象使用

多重继承的语法规则

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

多重继承的本质与单继承相同

#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;    // 12

    Derived 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;

    BaseA* pa = &d;
    BaseB* pb = &d;

    cout << "pa->getA() = " << pa->getA() << endl;
    cout << "pb->getB() = " << pb->getB() << 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;
}

上面的程序，反映了多重继承的问题：
通过多重继承得到的对象可能拥有不同的地址
解决方案：无

pa和pb还是指向了同一个对象，但是指向的是同一个对象的不同位置。
两个指针的地址值不同，它们依然可以指向同一个对象

多重继承的问题二：
多重继承可能产生冗余的成员

 

 

 这样发生多重继承后，Doctor中有两个m_name,两个m_age.从现实的角度来看，这是有问题的。

C++提出了一种比较有效的解决方法，

当多重继承关系出现闭合时将产生数据冗余的问题
解决方案：虚继承

class People {};
class Teacher : virtual public People {};
class Student : virtual public People {};
class Doctor : public Teacher, public Student
{
};

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class People
{
    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("Goertek", 33);

    d.print();

    return 0;
}

虚继承能够解决数据冗余问题
中间层父类不再关心顶层父类的初始化
最终子类必须直接调用顶层父类的构造函数

虚继承在技术方面确实解决了数据冗余问题，但是它使程序变得过于复杂，不利于工程方面的应用。

如果在项目中引进多重继承，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。

注意：多继承只适合做学术研究，不适合做工程开发

小结：
C++支持多重继承的编程方式
多重继承容易带来问题
-可能出现同一个对象的地址不同的情况 。
-虚继承可以解决数据冗余问题
-虚继承使得架构设计可能出现问题