C++的继承和派生（三）虚继承和虚基类、虚继承时的构造函数

青旅半醒 2023-02-20 07:58 30阅读 0赞

**虚继承和虚基类的概念**

*  多继承  
    多继承是指从多个直接基类中产生派生类的能力，多继承的派生类继承了所有父类的所有的成员，但是多继承很容易造成命名冲突的问题，例如典型的菱形继承  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ3MzI5NjE0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

如上图所示，假设当类A中有一个成员变量a，那么在D类中直接访问就会产生歧义，因为编译器不知道成员变量 a 的来源途径是什么（A→B→D还是A→C→D）。不仅如此，类A在类D 中存在两份数据，那么构造D类的对象时，就必须对这两份数据经行初始化，此时来A 的构造函数就会调用两次。为了解决多继承时的成员冗余、重复和命名冲突的问题，C++提出了虚继承，使得在派生类中只保留一份间接基类的成员。（在上图中：A：间接基类，C,D：直接基类）

*  虚继承：在继承方式前加上关键字 virtual 就表示虚继承

class A { 
    public:
    	int m_a=1;
    	A() { 
    		cout << "A的构造函数" << endl;
    	}
    };
    
    class B:virtual public A  { 
    public:
    	int m_b=2;
    
    	B() { 
    		cout << "B的构造函数" << endl;
    	}
    };
    
    class C :virtual public A { 
    public:
    	int m_c=3;
    
    	C() { 
    		cout << "C的构造函数" << endl;
    	}
    };
    
    class D :public B , public C { 
    	int m_d=4;
    public:
    	void Display() { 
    		printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d\n",m_a, m_b, m_c, m_d);
    	}
    
    	D() { 
    		cout << "D的构造函数" << endl;
    	}
    };
    
    int main() { 
    	D d;
    	d.Display();
    	getchar();
    	return 0;
    }

运行结果

A的构造函数
    B的构造函数
    C的构造函数
    D的构造函数
    a=1,b=2,c=3,d=4

**虚继承时的构造函数**

*  说明  
    在虚继承时，构造函数的执行顺序与普通继承时不同，在最终的派生类的构造函数的初始化列表中，不管各个构造函数出现的顺序如何，编译器总是先定义虚基类的构造函数，再按照出现的顺序定义其他的构造函数,，如果没有虚继承，编译器会按照出现的顺序依次调用

**补充：虚继承时的对象内存布局**  
在继承时，派生类会为每一个虚基类增加一个隐藏的虚基类指针（为了能够找到虚基类成员在派生类中的位置）。虚基类的成员会被排在最后（了解即可）

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