菱形继承产生的问题及解决

1.何为菱形继承？

两个子类继承同一个父类，而又有子类又分别继承这两个子类，就如上图说示。

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

class A {
public:
    A(){printf("A create.\n");}
    int a;
    virtual void fun(){}
};

class B: public A{
public:
    B(){printf("B create.\n");}
    int b;
    virtual void fun1(){}
};

class C: public A
{
public :
    int c;
    C(){printf("C create.\n");}
    virtual void fun3(){printf("fun3 .\n");}
};

class D:public C,public B{
public:
    int d;
    D(){printf("D create.\n");}
    virtual void fun3(){printf("fun4 .\n");}
}; 
//二义性问题的开销 
int main() {
    D *pd=new D;
    printf("%d\n",sizeof(D));
    getchar();
}

产生的问题，会产生二义性问题，即对于baseClass的调用要说明作用域的情况：

    D *pd=new D;
    pd->B::a=1;
    pd->C::a=2;
    printf("%d\n",pd->B::a);
    printf("%d\n",pd->C::a);

相当于baseClass在类中有两个，这可能不是我们想要的结果，增加调用的困难，同时也会浪费内存资源。

这种结构如图：

可以看到A指向的虚函数表的位置是不一样的！即baseClass有两个实例！

2.如何解决？

使用虚拟继承！

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

class A {
public:
    A(){printf("A create.\n");}
    int a;
    virtual void fun(){}
};

class B:virtual public A{
public:
    B(){printf("B create.\n");}
    int b;
    virtual void fun1(){}
};

class C:virtual public A
{
public :
    int c;
    C(){printf("C create.\n");}
    virtual void fun3(){printf("fun3 .\n");}
};

class D:public C,public B{
public:
    int d;
    D(){printf("D create.\n");}
    virtual void fun3(){printf("fun4 .\n");}
}; 
//二义性问题的开销 
int main() {
    D *pd=new D;
    pd->B::a=1;
    pd->C::a=2;
    printf("%d\n",pd->B::a);
    printf("%d\n",pd->C::a);
    printf("%d\n",sizeof(D));
    getchar();
}

内存布局：

　　对于baseClass是公用的，也就是baseClass就实例化了一个对象!想想这会有什么后果？调用B,C的虚函数的时候就一个虚表怎么行，所以有需要对应有两个相应的虚表指向B，C，于是就成了上面的结构了。

　　调试观察，果然如此!

　　

总结：可以通过虚拟继承消除二义性，但是虚拟继承的开销是增加虚函数指针。

参考：C++程序优化

 

ps:这时就有疑问了，既然多重继承的会有二义性的问题，为什么编译器不能自己识别并处理呢，也许别人给你写的一个类中与你写的类中同时继承了一个基类（不知情），别人又同时继承了这两个类= =！可能有人会说，多重继承太复杂，一般都用单一继承！也许这就是C++优势有时也是劣势吧= =