一、菱形继承定义:假设有四个类:A、B、C 和 D,其中 B 和 C 都继承自 A,而 D 又继承自 B 和 C。这样的继承关系形成一个菱形结构:
A/ \B C\ /D
菱形继承的问题:菱形继承主要有数据冗余和二义性的问题,在这种结构中,类 D 继承自 B 和 C,同时 B 和 C 又都继承自 A。这就可能导致类 D 拥有两份 A 的成员,从而引起二义性。例如,假设类 A 有一个成员变量 x,那么类 D 会继承两份 x,一个来自 B,一个来自 C。当我们在 D 中访问 x 时,编译器不知道应该选择哪一个。
示例:
#include <iostream>
class A
{
public:A() : a(1){};void printA() { std::cout << a << std::endl; }int a;
};class B : public A
{};class C : public A
{
};class D : public B, public C
{
};int main(int argc, char *argv[])
{D d;std::cout << "对象d: "<<sizeof(d) << std::endl;std::cout << "类A: "<<sizeof(A) << std::endl;d.C::printA();d.B::printA();
}
解决方法
C++ 提供了虚继承(virtual inheritance)机制来解决菱形继承问题。通过虚继承,B 和 C 会共享同一个基类 A,而不会各自拥有独立的 A 的成员。具体实现方法如下:
#include <iostream>
class A
{
public:A() : a(1){};void printA() { std::cout << a << std::endl; }int a;
};class B : virtual public A
{
};class C : virtual public A
{
};class D : public B, public C
{
};int main(int argc, char *argv[])
{D d;std::cout << "对象d: " << sizeof(d) << std::endl;std::cout << "类A: " << sizeof(A) << std::endl;std::cout << "类B: " << sizeof(B) << std::endl;d.C::printA();d.B::printA();d.printA(); // 只有去掉二义性才能使用,否则只能使用上面方法调用
}