C++中的多重继承（一）

1，c++ 中是否允许一个类继承自多个父类？

    1，可以；

    2，这种情况就是多重继承；

    3，多重继承的表象就是一个类有多个父类；

    4，这是 c++ 非常特别的一个特性，在其他的程序设计语言中比如 c#、java、object pascal 中都只支持单重继承；

   

2，c++ 支持编写多重继承的代码：

    1，一个子类可以拥有多个父类；

    2，子类拥有所有父类的成员变量；

    3，子类继承所有父类的成员函数；

    4，子类对象可以当作任意父类对象使用；

   

3，多重继承的语法规则：

    1，代码示例：

1 class derived : public basea, public baseb, public basec
2 {
3     // ...
4 };

    2，多重继承的本质与单继承相同；

   

4，多重继承问题一编程实验：

  1 #include <iostream>
  2 #include <string>
  3 
  4 using namespace std;
  5 
  6 class basea
  7 {
  8     int ma;
  9     
 10 public:
 11     basea(int a)
 12     {
 13         ma = a;
 14     }
 15     
 16     int geta()
 17     {
 18         return ma;
 19     }
 20 };
 21 
 22 class baseb
 23 {
 24     int mb;
 25     
 26 public:
 27     baseb(int b)
 28     {
 29         mb = b;
 30     }
 31     
 32     int getb()
 33     {
 34         return mb;
 35     }
 36 };
 37 
 38 class derived : public basea, public baseb
 39 {
 40     int mc;
 41     
 42 public:
 43     derived(int a, int b, int c) : basea(a), baseb(b)  // 初始化列表中同时调用父类的构造函数；
 44     {
 45         mc = c;
 46     }
 47     
 48     int getc()
 49     {
 50         return mc;
 51     }
 52     
 53     void print()
 54     {
 55         cout << "ma = " << geta() << ", "
 56              << "mb = " << getb() << ", "
 57              << "mc = " << mc << endl;
 58     }
 59 };
 60 
 61 int main()
 62 {
 63     cout << "sizeof(derived) = " << sizeof(derived) << endl;    // 12
 64     
 65     derived d(1, 2, 3);
 66     
 67     d.print();
 68     
 69     cout << "d.geta() = " << d.geta() << endl;  // 1
 70     cout << "d.getb() = " << d.getb() << endl;  // 2
 71     cout << "d.getc() = " << d.getc() << endl;  // 3
 72     
 73     cout << endl;
 74     
 75     basea* pa = &d;
 76     baseb* pb = &d;
 77     
 78     cout << "pa->geta() = " << pa->geta() << endl;  // 1
 79     cout << "pb->getb() = " << pb->getb() << endl;  // 2
 80     
 81     cout << endl;
 82     
 83     void* paa = pa;
 84     void* pbb = pb;
 85     
 86     
 87     if( paa == pbb )
 88     {
 89         cout << "pointer to the same object!" << endl; 
 90     }
 91     else
 92     {
 93         cout << "error" << endl;  // 打印 error；
 94     }
 95     
 96     cout << "pa = " << pa << endl;  // 0xbfe7e304
 97     cout << "pb = " << pb << endl;  // 0xbfe7e308
 98     cout << "paa = " << paa << endl;  // 0xbfe7e304
 99     cout << "pbb = " << pbb << endl;   // 0xbf7e308
100     
101     return 0;
102 }

   

5，通过多重继承得到的对象可能拥有“不同地址”：

    1，解决方案：无；

    2，多重继承成员变量排布：

 

       1，指向同一个对象的不同位置；

       2，不方便开发了，因为我们一般比较这两个指针是否相同来判断是否指向同一个对象；

       3，这里两个地址值不同依然可能指向同一个对象，情况变得非常复杂；

   

6，多重继承可能产生冗余的成员：

 

    1，doctor 这个类有两个 m_name，两个 m_age；

   

7，多重继承问题二编程实验：

    1，描述 本文6 中类图：

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 
 4 using namespace std;
 5 
 6 class people
 7 {
 8     string m_name;
 9     int m_age;
10 public:
11     people(string name, int age)
12     {
13         m_name = name;
14         m_age = age;
15     }
16     void print()
17     {
18         cout << "name = " << m_name << ", "
19              << "age = " << m_age << endl;
20     }
21 };
22 
23 class teacher : virtual public people
24 {
25 public:
26     teacher(string name, int age) : people(name, age)
27     {
28     }
29 };
30 
31 class student : virtual public people
32 {
33 public:
34     student(string name, int age) : people(name, age)
35     {
36     }
37 };
38 
39 class doctor : public teacher, public student
40 {
41 public:
42     doctor(string name, int age) : teacher(name, age + 1), student(name, age), people(name, age)
43     {      // 如果在这里没有调用 people(name, age)，编译器会在这一样显示如下错误：
44 　　　　　　 // error: no matching function for call to 'people::people()'
45   　　　　  // note: candidates are: people::people(std::string, int)  这是在父类构造的一行；
46     }　　  // note: people::people(const people&) ，这个编译器提供，在类最开始那一行；
47 };
48 
49 int main()
50 {
51     doctor d("delphi", 33);
52     
53     d.print();  // 未有虚继承时，编译器显示：error: request for member 'print' is  ambiguous
54 　　　　　　　　　 //  error: candidates are: void people::print()
55                 //  error:                 void people::print()
56     /* 未有虚继承时，可以这样分作用域分辨符来继承 */
57     d.teacher::print();  // name = delphi, age = 33；
58     d.student::print();  // name = delphi, age = 33；
59     
60     return 0;
61 }

   

8，多重继承关系出现闭合时将产生数据冗余的问题：

    1，解决方案：虚继承；

    2，代码示例：

1 class people {};
2 class teacher : virtual public people {};
3 class student : virtual public people {};
4 class doctor : public teacher, public student {};

      

9，多重继承的问题二：

    1，虚继承能够解决数据冗余问题；

   2，中间层父类不再关心顶层父类的初始化；

       1，规则不清晰；

       2，当今的软件产品，动则几十万行代码，业务逻辑已经很复杂了，我们希望编程语言越简单越好，不希望几套标准，这样的话，只会造成生成效率的低下和致命的 bug；

       3，工程中可能是很多层继承，这样找的很麻烦，可以几班解决；

   3，最终子类必须直接调用顶层父类的构造函数；

  

10，问题：

    1，当架构设计需要继承时，无法确定使用直接继承还是虚继承；

       1，开发者感觉增加了开发时间；

       2，架构设计时，无法知道开发者是否会多重继承；

       3，都做成虚继承的时候，多重继承加虚继承太过复杂，影响效率和移植性（不同编译器可能有不同实现方式）；

       4，多重继承只适合学术研究，工程一般不使用；

   

11，小结：

    1，c++ 支持多重继承的编程方式；

       1，除了 c++ 支持多重继承，基本上其它语言并不支持；

    2，多重继承容易带来问题：

       1，可能出现“同一个对象的地址不同”的情况；

       2，虚继承可以解决数据冗余的问题；

       3，虚继承使得架构设计可能出现问题；