一、单/多/菱形继承

1.单继承

当一个子类只有一个直接父类时，称这个继承关系为单继承。

2.多继承

一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承。

举个实例：新老师进学校工作时，一般会作为助教老师，一边代课教书，一边跟着经验足的老教师后头 学习一阵子。这时我们定义出的"Assistant"类，就同时具有老师、学生这两种属性。这就是多继承的思想。

多继承的书写格式为：逗号+继承方式+父类名

3.菱形继承

是多继承的一种特殊情况。

a.产生的问题

这种继承结构会导致二义性 以及空间浪费等问题。

什么叫产生二义性？我用上面的例子解释给你听：

class Person
{
public:
    Person(string str="")
        :_name(str)
    {}
    string _name="";
};
​
class Student : public Person  //继承了person
{
public:
    Student()
        :Person("student")
    {}
    int _num=0;
};
​
class Teacher : public Person   //继承了person
{
public:
    Teacher()
        :Person("teacher")
    {}
    int _id=0;
};
 
class Assistant :public Student, public Teacher   //继承的这俩，都是person的派生类
{};
int main() {
    Assistant a;
    cout << a._name << endl;
    return 0;
}

这样写，编译是无法通过的：

这是因为此时的a里面，有两个_name，编译器不知道用哪个了：

如果还是不理解，可以看这张图：

这就产生了二义性。并且，由于Assistant中有两份 _name的拷贝，当 _name要用的空间很大的话，就会造成空间浪费。

b.如何解决

那遇到菱形继承的情况，要怎么解决二义性和数据冗余的问题呢？

Way1. 显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决。

cout << a.Student::_name << endl;
cout << a.Teacher::_name << endl;

Way2. 虚拟继承。

先来介绍下虚拟继承：虚继承的目的是让某个类做出声明，承诺愿意共享它的基类。其中，这个被共享的基类就称为虚基类。

怎么设为虚继承呢？在继承方式前加上virtual关键字即可。

（注意：虚拟继承是专门用于处理 菱形继承 的手段，不要在其他地方去使用）

class Person
{
public:
    Person(string str="")
        :_name(str)
    {}
    string _name="";
};
​
class Student :virtual public Person   //虚继承
{
public:
    Student()
        :Person("student")
    {}
    int _num=0;
};
​
class Teacher :virtual public Person   //这俩都设为虚继承
{
public:
    Teacher()
        :Person("teacher")
    {}
    int _id=0;
};
​
class Assistant :public Student, public Teacher
{};
int main() {
    Assistant a;
    cout << a._name << endl;
    return 0;
}

这里编译器做了优化处理，看似有3个Person，实际上只有一个，这仨都是同一个：

虚继承使得从不同路径继承来的同名基类，在派生类中只产生一个实例，避免了二义性问题。

4.劝告

一般不建议设计出多继承，并且，如果不是迫不得已，不要设计出菱形继承！否则在复杂度及性能上容易出问题。

多继承可以认为是C++的缺陷之一，很多后来的语言都没有多继承，如Java。

二、继承和组合

继承与组合都是用于描述类之间的关联关系的。

继承：继承是一种"is-a"的关系，表示一个类从另一个类派生而来，每个派生类对象都是一个基类对象。

组合：组合是一种"has-a"的关系，表示一个类包含另一个类的对象作为成员变量。通过组合，一个类可以使用另一个类的功能，但不会继承其属性和方法。

在不同的情境下，俩类之间设为继承关系还是组合关系好呢？下面用例子来说明。

//继承
class Car{
    ……
};
​
class BMW : public Car{   //宝马is a car，这俩构成继承关系
    ……
};

//组合
class Tire{
    ……
};
​
class Car{   //car has a tire,这俩构成组合关系
    Tire _t;
    ……
};  

通过这俩例子，可见用继承还是组合，得去判断是"is a"还是"has a"，如果前者，就用继承；后者就用组合；两个都行，那就优先用组合。优先使用组合，而不是继承。

这里说明下 优先用组合 的原因：

继承是一种白箱复用。所谓白箱复用，就是透明可视化的一种复用，父类的内部细节对子类可见。这在一定程度上破坏了父类的封装。

并且，父类和子类的依赖关系很强，耦合度很高。试想，假如父类的某个成员被修改了，那在所有的子类中也会遭到修改。

而组合是一种黑箱复用。黑箱复用是另一种复用风格：新的更复杂的功能可以通过组合对象来获得。这要求被组合的对象具有良好定义的接口。派生类直接拿接口来用，而不涉及它的内部实现，这保护了基类的封装性。

并且，耦合度低，代码维护性好，我修改基类的某个成员，子类并不会受影响。