C++ 虚继承之小议

C++虚继承的作用

C++虚继承可以防止多重继承产生的二义性问题。

        虚继承，就是在被继承的类前面加上virtual关键字，这时被继承的类称为虚基类，如下面代码中的base类。虚继承在多重继承的时可以防止二义性。

    class base

    class derived1 : virutal public base

    class derived2 : virtual public base

    class derived3 : public derived1, public derived2

以上的代码如果用到了base中的某个成员变量就不会产生二义性。和#progma once在头文件中的作用类似。请看下面的例子：

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent

{

public:

      int p;                                           // p将会被所有的子类继承，也将是二义性的根源

      inline Parent()

      {

               p = 10;

      }

};

class Child1 : public Parent

{

public:

      int c1;

      inline Child1()

      {

               p = 12;                           // p在子类Child1中被赋值为12

               c1 = 12;

      }

};

class Child2 : public Parent

{

public:

      int c2;

      inline Child2()

      {

               p = 13;                          // p在子类Child2中被赋值为13

               c2 = 13;

      }

};

class GrandChild : public Child1, public Child2

{

public:

      int grandchild;

      // p显然也存在于GrandChild中，但是到底是12，还是13呢？这就产生了二义性

      inline GrandChild()

      {

               grandchild = 14;

      }

 };

int main(void)

{

      GrandChild* pGC = new GrandChild();

      cout << pGC->p << endl;

      return 0;

}

上面程序是不能通过编译的，编译器输出的错误信息如下：

…: error C2385: 'GrandChild::p' is ambiguous

…: warning C4385: could be the 'p' in base 'Parent' of base 'Child1' of class 'GrandChild'

…: warning C4385: or the 'p' in base 'Parent' of base 'Child2' of class 'GrandChild'

正如编译器告诉我们的那样，GrandChild::p是模棱两可，它被Child1继承了即Child1中包含了一个Parent subobject，也被Child2继承了即Child2中也包含了一个Parent suboject，然后GrandChild又同时继承了Child1和Child2，根据“derived class中要保持base class的完整原样性原则”，因此GrandChild包含了两个ParentObject。所以当pGC->p时，编译器根本无法确定是调用Child1::p还是Child2::p，由此边产生了模棱两可的情形。怎么解决这样的问题呢？答案就是用虚继承或者叫虚基类的方式。

在上面的示例程序中做如下改动：

class Child1 : public Parent       ->     class Child1 : virtual public Parent

class Child2 : public Parent      ->      class Child2 : virtual public Parent

GrandChild的定义维持不变：

class GrandChild : public Child1, public Child2

做了上述改动后，即增加了两个virtual关键字，再编译就不会出现ambiguous之类的错误了。这是因为加上了virtual关键字后，就可以保证Parent suboject在GrandChild中只存在一份，从而消除了ambiguity。上面修改后的程序运行结果是13，这说明Child2类的那个p起了作用，如果GrandChild的定义写成：

     class GrandChild : public Child2, public Child1

那么运行结果将是12。

上面的试验结果表面，在多重继承的时候，如果父类中有同名的成员变量（类似这篇文章中谈及的例子），为了防止二义性，一般要采用虚继承的方式，并且最右边的基类中的那个成员变量会出现在派生类对象中。