虚基类

一、虚基类介绍

多继承时很容易产生命名冲突,即使我们很小心地将所有类中的成员变量和成员函数都命名为不同的名字,命名冲突依然有可能发生,比如非常经典的菱形继承层次。如下图所示:

类A派生出类B和类C,类D继承自类B和类C,这个时候类A中的成员变量和成员函数继承到类D中变成了两份,一份来自 A-->B-->D 这一路,另一份来自 A-->C-->D 这一条路。

在一个派生类中保留间接基类的多份同名成员,虽然可以在不同的成员变量中分别存放不同的数据,但大多数情况下这是多余的:因为保留多份成员变量不仅占用较多的存储空间,还容易产生命名冲突,而且很少有这样的需求。

为了解决这个问题,C++提供了虚基类,使得在派生类中只保留间接基类的一份成员。

声明虚基类只需要在继承方式前面加上 virtual 关键字,请看下面的例子:

 #include <iostream>
using namespace std; class A {
protected:
int a;
public:
A(int a) : a(a) {}
}; class B : virtual public A {
protected:
int b;
public:
B(int a, int b) : A(a), b(b) {}
}; class C : virtual public A {
protected:
int c;
public:
C(int a, int c) : A(a), c(c) {}
}; class D : virtual public B, virtual public C {
private:
int d;
public:
D(int a, int b, int c, int d) : A(a), B(a, b), C(a, c), d(d) {}
void display();
}; void D::display()
{
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
cout << "d = " << d << endl;
} int main()
{
(new D(, , , ))->display();
return ;
}

输出结果:

本例中我们使用了虚基类,在派生类D中只有一份成员变量 a 的拷贝,所以在 display() 函数中可以直接访问 a,而不用加类名和域解析符。

请注意派生类D的构造函数,与以往的用法有所不同。以往,在派生类的构造函数中只需负责对其直接基类初始化,再由其直接基类负责对间接基类初始化。现在,由于虚基类在派生类中只有一份成员变量,所以对这份成员变量的初始化必须由派生类直接给出。如果不由最后的派生类直接对虚基类初始化,而由虚基类的直接派生类(如类B和类C)对虚基类初始化,就有可能由于在类B和类C的构造函数中对虚基类给出不同的初始化参数而产生矛盾。所以规定:在最后的派生类中不仅要负责对其直接基类进行初始化,还要负责对虚基类初始化。

有的读者会提出:类D的构造函数通过初始化表调了虚基类的构造函数A,而类B和类C的构造函数也通过初始化表调用了虚基类的构造函数A,这样虚基类的构造函数岂非被调用了3次?大家不必过虑,C++编译系统只执行最后的派生类对虚基类的构造函数的调用,而忽略虚基类的其他派生类(如类B和类C)对虚基类的构造函数的调用,这就保证了虚基类的数据成员不会被多次初始化。

最后请注意:为了保证虚基类在派生类中只继承一次,应当在该基类的所有直接派生类中声明为虚基类,否则仍然会出现对基类的多次继承。

参考资料

【C++ Primer | 15】虚继承的更多相关文章

  1. 【C++ Primer | 15】继承的构造函数

    继承的构造函数 子类为完成基类初始化,在C++11之前,需要在初始化列表调用基类的构造函数,从而完成构造函数的传递.如果基类拥有多个构造函数,那么子类也需要实现多个与基类构造函数对应的构造函数. cl ...

  2. 【C++ Primer | 15】C++虚函数表剖析①

    概述 为了实现C++的多态,C++使用了一种动态绑定的技术.这个技术的核心是虚函数表(下文简称虚表).本文介绍虚函数表是如何实现动态绑定的. C++多态实现的原理: •  当类中声明虚函数时,编译器会 ...

  3. C++ Primer 学习笔记_95_用于大型程序的工具 --多重继承与虚继承

    用于大型程序的工具 --多重继承与虚继承 引言: 大多数应用程序使用单个基类的公用继承,可是,在某些情况下,单继承是不够用的,由于可能无法为问题域建模,或者会对模型带来不必要的复杂性. 在这些情况下, ...

  4. C++ Primer 有感(多重继承与虚继承)

    1.多重继承的构造次序:基类构造函数按照基类构造函数在类派生列表中的出现次序调用,构造函数调用次序既不受构造函数初始化列表中出现的基类的影响,也不受基类在构造函数初始化列表中的出现次序的影响.2.在单 ...

  5. C++ Primer 笔记——多重继承与虚继承

    1.在多重继承中,基类的构造顺序与派生类列表中基类的出现顺序保持一致,与初始值列表中的顺序无关. 2.在C++11新标准中,允许派生类从它的一个或几个基类中继承构造函数.但是如果从多个基类中继承了相同 ...

  6. 【C++ Primer | 15】C++虚函数表剖析②

    多重继承 下面,再让我们来看看多重继承中的情况,假设有下面这样一个类的继承关系. 注意:子类只overwrite了父类的f()函数,而还有一个是自己的函数(我们这样做的目的是为了用g1()作为一个标记 ...

  7. 从零开始学C++之虚继承和虚函数对C++对象内存模型造成的影响

    首先重新回顾一下关于类/对象大小的计算原则: 类大小计算遵循结构体对齐原则 第一个数据成员放在offset为0的位置 其它成员对齐至min(sizeof(member),#pragma pack(n) ...

  8. C++ 多继承和虚继承的内存布局(转)

    转自:http://www.oschina.net/translate/cpp-virtual-inheritance 警告. 本文有点技术难度,需要读者了解C++和一些汇编语言知识. 在本文中,我们 ...

  9. C++在单继承、多继承、虚继承时,构造函数、复制构造函数、赋值操作符、析构函数的执行顺序和执行内容

    一.本文目的与说明 1. 本文目的:理清在各种继承时,构造函数.复制构造函数.赋值操作符.析构函数的执行顺序和执行内容. 2. 说明:虽然复制构造函数属于构造函数的一种,有共同的地方,但是也具有一定的 ...

  10. C++基础 (6) 第六天 继承 虚函数 虚继承 多态 虚函数

    继承是一种耦合度很强的关系 和父类代码很多都重复的 2 继承的概念 3 继承的概念和推演 语法: class 派生类:访问修饰符 基类 代码: … … 4 继承方式与访问控制权限 相对的说法: 爹派生 ...

随机推荐

  1. nginx错误集合

    遇到 nginx: [warn] server name "http://127.0.0.1" has suspicious symbols in D:\nginx-1.12.1/ ...

  2. VS Code 扩展程序

    1. Auto Rename Tag:自动重命名成对的 html 标签.假如你创建了一个<a>标签,现在想更改它,那么只要更改前面的标签后面与之成对的标签也会自动修改为匹配的标签. 2. ...

  3. Hive记录-使用Hue管理Hive元数据

    Hue是一个开源的Apache Hadoop UI系统,由Cloudera Desktop演化而来,最后Cloudera公司将其贡献给Apache基金会的Hadoop社区,它是基于Python Web ...

  4. 【搬运】C指针 一

    本文搬运自https://fishc.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=71654&extra=page%3D1%26filter%3Dtypei ...

  5. Python排序算法之冒泡排序

    冒泡排序 顾名思义,冒泡排序直观的意思是气泡越大冒的越快:),对应到我们的列表中就是数字最大的先选出来,然后依次进行.例如 myList = [1,4,5,0,6],比较方式为: 相邻的两个数字先进行 ...

  6. 一、GPIO操作

    1.1 硬件原理图 四个引脚接到LED上,跟别是GPF4,GPF5,GPF6和GPF7,前三个引脚分别控制三个LED,GPF7此引脚作为DM9000网卡的中断. 发光二极管的正极接3.3V电源,负极接 ...

  7. asp.net mvc4 在EF新增的时候报对一个实体或多个实体验证失败

    //entity为空 是数据库上下文会验证实体验证 var entity = db.UserInfo.Where(u => u.Mobile == mobile).FirstOrDefault( ...

  8. 第18月第21日 vue cnpm

    1. 首先我们需要下载npm,因为我已经提前安装了node.js,安装包里面集成了npm,然后我们就可以利用npm命令从获取淘宝镜像的cnpm了. 1.打开命令行窗口,输入 npm install - ...

  9. 位运算&,逻辑与and

    在python中,0是否 >>> True and True True >>> True and True True >>> 2 and 4 4 ...

  10. Java中ArrayList循环遍历并删除元素的陷阱

    ava中的ArrayList循环遍历并且删除元素时经常不小心掉坑里,昨天又碰到了,感觉有必要单独写篇文章记一下. 先写个测试代码: import java.util.ArrayList; public ...