【C++】虚继承（virtual base classes)

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【C++】虚继承（virtual base classes)
- 1. 使用原因
- 2. 解决方法
- 3. 例题练习

1. 使用原因

在多重继承(Multiple Inheritance) 的情况下，尤其是菱形继承时，容易出现问题，关于菱形继承见下图：

B, C 继承自 A，接着 D 又继承了 B 和 C，相当于 D 继承了两次 A。
在这里插入图片描述

已知 B C 继承自 A 类，在 A 类中有变量 a

class A
{
public:
	int a;
};

在 B 中定义获取 a 的方法 Get， C 中定义设置 a 的方法 Set，

class B : public A
{
public:
	 int Get() { return a; }
};

class C : public A
{
public:
	void Set(int val) { a = val; }
};

此时 D 类 public 继承 B 和 C

class D : public B, public C
{};

那么使用 D 实例化的对象 dobject，调用 Get 和 Set 接口，所操作的变量 a 为同一个吗？

#include <iostream>
int main(int argc, char* argv[])
{
	D dobject;
	d.Set(10);
	std::cout << d.Get() << std::endl;// undefined value
	
	return 0;
}

答案是否定的，B，C 继承 A，则 B,C 中均有一个 a 变量， B 中的 Get 只能操作 B 中的 a, C 中的 Set 只能操作 C 中的 a ，D 同时拥有了B 和 C 的所有属性，这就是问题所在了。

2. 解决方法

在 B C 继承 A 时，使用虚继承，或者叫虚基类 (virtual base classes) ，继承时额外使用 virtual 关键字

虚继承的语法为

class Derived : public virtual Base
{
};
// 或
class Derived : virtual public Base
{
};

也就是：

在这里插入图片描述

class B : public virtual A
{
public:
	int Get() { return a; }
};

class C : virtual public A
{
public:
	void Set(int val) { a = val };
};

此时 D 再正常继承 B，C 则不会出现问题，
虚继承表示构建时，在构建 D 类对象时，构建 B 和 C 时，不构建 B 和 C 类对象中的 A，只构建一次 A ，则在 D 的对象中只存在一个 a 变量

class D : public B, public C
{};

#include <iostream>
int main(int argc, char* argv[])
{
	D dobject;
	d.Set(10);
	std::cout << d.Get() << std::endl;// 10
	
	return 0;
}

3. 例题练习

#include <iostream>

class A {
public:
  A(const char* s) 
  { std::cout << s << std::endl; }
};

class B : public virtual A {
public:
    B(const char* s1, const char* s2) : A(s1)
    { std::cout << s2 << std::endl; }
};

class C : public virtual A {
public:
    C(const char* s1, const char* s2) : A(s1) 
    { std::cout << s2 << std::endl; }
};

class D : public B, C {
public:
    D(const char* s1, const char* s2, const char* s3, const char* s4) 
    : B(s1, s2), C(s3, s4), A(s1)
    {
        std::cout << s4 << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    D dobject("class A", "class B", "class C", "class D");

	return 0;
}