1.單繼承

1.概念

單繼承：一個(gè)子類只有一個(gè)直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為單繼承。

圖示：

2.多繼承

2.1概念

多繼承：一個(gè)子類有兩個(gè)或以上直接父類時(shí)稱這個(gè)繼承關(guān)系為多繼承。

圖示：

2.2菱形繼承

1.概念

菱形繼承：菱形繼承是多繼承的一種特殊情況。即：一個(gè)類是另外幾個(gè)類的子類，而這幾個(gè)子類又是另外一個(gè)類的父類。

基本模型：

2.問(wèn)題

但是呢，菱形繼承卻有一些問(wèn)題：它會(huì)造成數(shù)據(jù)的冗余以及數(shù)據(jù)的二義性。比如下面，在Assistant的對(duì)象中Person成員會(huì)有兩份。

3.樣例理解

注：以下在VS2022 X64環(huán)境下驗(yàn)證。

class A
{
public:
	int _a;
};
class B : public A
{
public:
	int _b;
};
class C : public A
{
public:
	int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
	int _d;
};
int main()
{
	D d;
	d.B::_a = 1;
	d.C::_a = 2;
	d._b = 3;
	d._c = 4;
	d._d = 5;
	return 0;
}

二義性

如果我們直接訪問(wèn)d中的_a，編譯器不知道要訪問(wèn)繼承B的 _a還是繼承C的 _a，會(huì)有歧義。

數(shù)據(jù)冗余

首先觀察調(diào)試窗口：我們可以看到創(chuàng)建的d變量的地址。

然后通過(guò)內(nèi)存窗口，我們可以看到d中存儲(chǔ)了2個(gè)_a，相同的部分就會(huì)重復(fù)存儲(chǔ)。

對(duì)于內(nèi)存模型抽象化

2.3菱形虛擬繼承（解決菱形繼承的問(wèn)題）

1.概念

菱形虛擬繼承就是在菱形繼承的腰部繼承時(shí)（即父類第一次有多個(gè)子類時(shí)）加上關(guān)鍵字virtual即可。

2.樣例理解

其他部分不變，我們對(duì)于上述代碼進(jìn)行菱形虛擬繼承，并且加上一句直接訪問(wèn)的代碼(d._a = 100)，再次進(jìn)行測(cè)試。

class A
{
public:
	int _a;
};
class B : virtual public A
{
public:
	int _b;
};
class C : virtual public A
{
public:
	int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
	int _d;
};
int main()
{
	D d;
	d.B::_a = 1;
	d.C::_a = 2;
    d._a = 100; //新增的一句代碼
	d._b = 3;
	d._c = 4;
	d._d = 5;
	return 0;
}

首先觀察調(diào)試窗口：我們可以看到創(chuàng)建的d變量的地址。

此時(shí)再讓代碼執(zhí)行d.B::_a = 1這句，通過(guò)內(nèi)存窗口可以看到其變化，但是和菱形繼承的變化位置不同。

再讓代碼執(zhí)行d.C::_a = 2這句，通過(guò)內(nèi)存窗口可以看到其是直接在原來(lái)的位置處改變的，只有一份 _a。

再讓代碼執(zhí)行d._a = 100這句，內(nèi)存窗口變化如下：

再執(zhí)行d._b = 3這條語(yǔ)句。

再執(zhí)行d._c = 4這條語(yǔ)句。

再執(zhí)行d._d = 5這條語(yǔ)句。

有個(gè)疑問(wèn)，此處圈住的部分是什么呢？它看起來(lái)像一個(gè)地址（X64環(huán)境下），那么其是存儲(chǔ)什么的呢？

解釋一下，其確實(shí)為兩個(gè)指針，指向的一張表。這兩個(gè)指針叫虛基表指針，這兩個(gè)表叫虛基表。虛基表中存的偏移量。通過(guò)偏移量可以找到下面的A。

通過(guò)內(nèi)存窗口可以觀察出：繼承的B中存儲(chǔ)了十六進(jìn)制下的28，即十進(jìn)制下的40。對(duì)比下圖，和偏移量相等。

對(duì)于內(nèi)存模型抽象化

2.4總結(jié)

1.通過(guò)虛擬繼承，D類對(duì)象中只有一個(gè)A類的_a，從而解決了數(shù)據(jù)冗余和二義性。
2.菱形虛擬繼承的對(duì)象模型：
每個(gè)繼承對(duì)象中存儲(chǔ)一個(gè)虛基表，虛基類（即上例中的A）放在最下面，成為公共部分。

3.存儲(chǔ)的地址的作用
其為虛基表指針，指向虛基表，虛基表中存儲(chǔ)偏移量，可以找到下面存儲(chǔ)的A。從而方便切片的場(chǎng)景。
4.菱形虛擬繼承也會(huì)改變中間類的結(jié)構(gòu)，讓它們的結(jié)構(gòu)和D的結(jié)構(gòu)類似。
這樣是為了防止以下的場(chǎng)景：

D d;
B b;
B& ref = d;
ref = b;

如果不存儲(chǔ)成類似的結(jié)構(gòu)，那么找到B類存儲(chǔ)的_a就比較困難。

3.問(wèn)題總結(jié)

1.C++有多繼承，為什么？為什么Java沒(méi)有？

這個(gè)得從C++歷史發(fā)展來(lái)看，在C++發(fā)展史中，在完善面向?qū)ο蟮倪^(guò)程中，祖師爺考慮到了現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)有一部分東西可以繼承多個(gè)類，比如西紅柿既是水果，又是蔬菜，因此C++有了多繼承。而Java在這方面通過(guò)C++的痛苦因此做出了 改變，只允許單繼承。

2.多繼承的問(wèn)題是什么？

多繼承本身沒(méi)有問(wèn)題，但是有多繼承就會(huì)有菱形繼承，而菱形繼承就有許多問(wèn)題。

3.菱形繼承的問(wèn)題是什么，如何解決？

數(shù)據(jù)冗余以及二義性。通過(guò)菱形虛擬繼承解決。

4.底層角度如何解決菱形繼承的問(wèn)題（數(shù)據(jù)冗余和二義性）？

菱形虛擬繼承在底層改變了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，將虛基類存儲(chǔ)在了最下面，作為公共部分，讓多繼承而來(lái)的父類的數(shù)據(jù)共享，共用一份，而在繼承的那部分中則存儲(chǔ)了虛表指針，指向虛基表，從而得到其中存儲(chǔ)的偏移量，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)切片時(shí)數(shù)據(jù)的完整性。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-860047.html

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