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