目录
1、什么是菱形继承
2、虚拟继承
3、一些常见问题
1. 什么是菱形继承？菱形继承的问题是什么？
2. 什么是菱形虚拟继承？如何解决数据冗余和二义性的
3. 继承和组合的区别？什么时候用继承？什么时候用组合？
1、什么是菱形继承
在C++中，菱形继承是指一个派生类同时继承自两个直接或间接基类，而这两个基类又继承自同一个基类。这种继承结构形成了一个菱形的图形，因此得名菱形继承。菱形继承可能会引起一些问题，其中最主要的问题是数据冗余。由于派生类继承了两个基类，这两个基类都可能包含相同的数据成员，导致派生类中存在两份相同的数据，造成数据冗余和浪费内存。
单继承：一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承
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
菱形继承：菱形继承是多继承的一种特殊情况。
菱形继承的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。
在
Assistant
的对象中
Person
成员会有两份。
我们来看一个例子
class Person
{
public:
string _name; // 姓名
};
class Student : public Person
{
protected:
int _num; //学号
};
class Teacher : public Person
{
protected:
int _id; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
string _majorCourse; // 主修课程
};
void Test()
{
// 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个
Assistant a;
a._name = "peter";
// 需要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
a.Student::_name = "xxx";
a.Teacher::_name = "yyy";
}
菱形继承有数据冗余和二义性的问题
2、虚拟继承
虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系，在
Student
和
Teacher
的继承
Person
时使用虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地
方去使用。
class Person
{
public:
string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected:
int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
int _id; // 职工编号
};
class Assistant : public Student, public Teacher
{
protected:
string _majorCourse; // 主修课程
};
void Test()
{
// 这样可以解决二义性和数据冗余
Assistant a;
a._name = "peter";
}
通过内存窗口观察对象成员的模型来研究虚拟继承原理
class A
{
public:
int _a;
};
class B : public A
//class B : virtual public A
{
public:
int _b;
};
class C : public A
//class C : virtual public A
{
public:
int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
int _d;
};
void Test()
{
D d;
d.B::_a = 1;
d.C::_a = 2;
d._b = 3;
d._c = 4;
d._d = 5;
}
从上图可以看到0x00EFF67C和0x00EFF684都是_a,这就是数据冗余。
下面我们使用虚拟继承来观察
可以看到原来_a的地址存放了两个新的地址，而_a存在了_d的下一个位置，我们来观察这两个地址
B到A偏移量为20，C到A偏移量为12
这里是通过了
B
和
C
的两个指针，指
向的一张表。这两个指针叫虚基表指针，这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量
可以找到下面的
A
。
现在就可以对Person虚拟继承进行解释
3、一些常见问题
1. 什么是菱形继承？菱形继承的问题是什么？
菱形继承是指一个派生类同时继承自两个直接或间接基类，而这两个基类又继承自同一个基类。这种继承结构形成了一个菱形的图形，因此得名菱形继承。菱形继承会引发数据冗余和二义性问题。
2. 什么是菱形虚拟继承？如何解决数据冗余和二义性的
菱形虚拟继承是C++中用来解决菱形继承问题的一种技术。通过使用虚拟继承，可以避免数据冗余和虚基类指针二义性问题。在菱形虚拟继承中，共同的基类被标记为虚基类，这样在派生类中只会保留一份虚基类的数据成员，从而避免了数据冗余。此外，虚基类指针也只会指向虚基类的唯一实例，消除了二义性。
3. 继承和组合的区别？什么时候用继承？什么时候用组合？
public继承是一种is-a的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。组合是一种has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象。继承允许你根据基类的实现来定义派生类的实现。这种通过生成派生类的复用通常被称为白箱复用(white-box reuse)。术语“白箱”是相对可视性而言：在继承方式中，基类的内部细节对子类可见 。 继承一定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派生类有很大的影响。派生类和基类间的依赖关系很强，耦合度高。对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象来获得。对象组合要求被组合的对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复用(black-box reuse)，因为对象的内部细节是不可见的。对象只以“黑箱”的形式出现。组合类之间没有很强的依赖关系，耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装。实际尽量多去用组合。组合的耦合度低，代码维护性好。不过继承也有用武之地的，有些关系就适合继承那就用继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的关系可以用继承，可以用组合，就用组合。
