C++中的菱形继承与虚拟继承详解
C++中的菱形继承与虚拟继承详解
⭐标⭐是比较重要的部分
目录
一. 多继承与菱形继承
在C++中，一个类既可以单继承某一个类。也可以多继承自几个类
单继承：
多继承
由于C++存在多继承，所以也有可能有菱形继承。
这样就导致了一个问题。
假设person有一个name和id变量，由于继承， pupil中既有来自child中的name和id，也有来自student中的name和id。
这就导致了 数据冗余和数据歧义的问题
比如：我们的id到底初始化哪一个呢？name不是重复了吗？
代码举例：
class student :public person
class child :public person
class pupil :public student, public child
测试结果：
可以看到，编译器直接报错不明确。
我们需要指定name和id的来源。
上面这种写法，虽然不报错，仍有冗余性问题
二. 虚拟继承
C++通过虚拟继承，来解决菱形继承的冗余性和二义性问题。使用菱形继承需要我们使用一个关键字virtual
class student :virtual public person
class child :virtual public person
class pupil :public student, public child
可以看到，通过对student和child加上虚拟继承。pupil可以直接赋值name和id
三. 虚拟继承的原理
我们通过内存分布来分析虚拟继承的原理
不添加虚拟内存：
class D : public B, public C
内存分布如下
可以看到，第一行是d.B 第二行是d.C 第三行是d本身的变量 存在数据冗余
添加虚拟内存：
1,2行是d.B 3,4行是d.C 5行的d本身变量 公共变量放到了最后一行
1，3行分别放的是指针，这两个指针指向两张表，表中存放的是该部分到公共部分的偏移量，用于快速定位公共部分的数据。
原理图：
四. 继承与组合
两个类可以有继承关系，也可以有组合关系。
对于继承来说：所有的派生类都是基类的一个对象
对于组合来说：类A中B类，所有A类对象都存在一个B类对象
实际中我们使用组合优先于使用继承。
五. 易错辨析
1 什么是菱形继承？他有什么问题？
菱形继承是多继承中的一种，某一个子类的两个父类都继承了同一个爷爷。这会导致数据冗余和二义性
2 什么是菱形虚拟继承？他有什么作用？原理是什么？
菱形虚拟继承是C++用于解决菱形继承中的二义性和冗余性问题的方式。原理 是将所有的相同变量放在该对象内存的末尾，然后在所有父类中添加一个虚基表指针，这个指针指向虚基表，该表中存放了一个偏移量。通过这个偏移量可以找到公共部分
3 继承与组合的区别？什么时候用继承，什么时候用组合
继承和组合都能够提高对类的复用。对于继承来说，子类中的父类是透明的，可以看到其内部的实现。对于组合来说，内部类是不透明的。
一般来说，我们优先使用组合，因为组合的耦合性低，代码维护性好。不过部分类更适合继承，同时继承有多态机制，这是组合没有的