C++中什么是菱形继承,怎么解决菱形继承中继承两份数据问题?
概念:
菱形继承:是指有两个派生类继承同一个基类,又有某个类同时继承这两个派生类,这种继承称为菱形继承或者叫砖石继承。
如:假设我们有基类A,然后有两个派生类B和C类,然后有个D类通过多继承机制继承了B类和C类。
那么这菱形继承会出现这样的问题:
B继承了A的数据,C类也继承了A类的数据,当D继承B和C类后,使用m_Age数据的时候,就不知道到底是B类的数据,还是C类的数据了,造成二义性的同时,也浪费了资源。
示例:
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 //A类 5 class A 6 { 7 public: 8 int m_Age; 9 }; 10 //B类 11 class B :public A {}; 12 //C类 13 class C : public A {}; 14 //D类,通过多继承机制,同时继承B类和C类 15 class D :public B, public C {}; 16 17 void test01() 18 { 19 D dd; //D类创建了一个对象 20 dd.m_Age = 18; //会报错,此时就不知道m_Age这数据是B类的还是C类的了,二义性。 21 return; 22 } 23 int main() 24 { 25 test01(); 26 27 return 0; 28 }
解决方法:采用虚继承,在B类和C类继承A类的时候,public前加“virtual”关键字。此时D类继承B,C的时候就不再是两份数据,而是两个指针,通过这个指针的偏移量
找到唯一的数据。
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 //A类 5 class A 6 { 7 public: 8 int m_Age; 9 }; 10 //B类 11 class B :virtual public A {}; 12 //C类 13 class C : virtual public A {}; 14 //D类,通过多继承机制,同时继承B类和C类 15 class D :public B, public C {}; 16 17 void test01() 18 { 19 D dd; //D类创建了一个对象 20 dd.m_Age = 18; //B类和C类在继承的时候加"virtual"后就不会报错了 21 return; 22 } 23 int main() 24 { 25 test01(); 26 27 return 0; 28 }
虚继承的实现原理:
在vs中可以通过命令:cl /d1 reportSingleClassLayout "xxx.cpp"
vbptr:virtual base pointer(虚基类指针)
只有唯一的成员,通过保存虚基类指针,这个指针指向的是一张表(虚基表),这个表保存了当前获取唯一的数据的偏移量。