c++学习之继承篇（多重继承之虚继承）

虚继承 是面向对象编程中的一种技术，是指一个指定的基类，在继承体系结构中，将其成员数据实例共享给也从这个基类型直接或间接派生的其它类。形式： 在继承定义中包含了virtual关键字的继承关系，如下图中，类A就叫做虚基类。

虚拟继承是多重继承中的菱形继承所特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。

菱形继承中既有多继承，如下图所示：

菱形继承中也有多重继承：

 现实中的例子：

问题来了：在类D的实例中将有两份类A的变量，这种数据冗余的现象我们不能容忍其存在？这就会需要用到虚继承！！！废话不多说直接上代码，直接粘贴可用。

#include <iostream>

#include <stdlib.h>
#include <string>
using namespace std;


/**
 * 定义人类: Person
 */
class Person
{
public:
    Person(string color = "blue"):m_strColor(color)
{
cout << "Person" << endl;
}
~Person()
{
cout << "~Person" << endl;
}
void eat()
{
        cout << m_strColor << endl;
        // cout << m_iAge << endl;
cout << "Person -- eat" << endl;
}
protected:
    string m_strColor;
};


/**
 * 定义工人类: Worker
 * 虚继承人类
 */
class Worker :  virtual public Person
{
public:
Worker(string name,string color):Person("Worker"+color)
{
m_strName = name;
cout << "Worker" << endl;
}
~Worker()
{
cout << "~Worker" << endl;
}
void work()
{
cout << m_strName << endl;
cout << "work" << endl;
}
protected:
string m_strName;
};


/**
 * 定义儿童类:Children
 * 虚继承人类
 */
class Children : virtual public Person
{
public:
Children(int age,string color):Person("Children"+ color)
{
m_iAge = age;
cout << "Children" << endl;
}
~Children()
{
cout << "~Children" << endl;
}
void play()
{
        cout<<
cout << m_iAge << endl;
cout << "play" << endl;
}
protected:
int m_iAge;
};


/**
 * 定义童工类：ChildLabourer
 * 公有继承工人类和儿童类
 */
class ChildLabourer:public Children,public Worker
{
public:
ChildLabourer(string name, int age,string color):Worker(name,color),Children(age,color)
{
cout << "ChildLabourer" << endl;
}


~ChildLabourer()
{
cout << "~ChildLabourer" << endl;
}
};


int main(void)
{
    // 用new关键字实例化童工类对象
ChildLabourer * p = new ChildLabourer("qq",14,"yellow");
    // 调用童工类对象各方法。
//   p->eat();
        p->Worker::eat();
        p->Children::eat();
p->work();
p->play();
delete p;
p = NULL;


return 0;

}

输出：

Person
Children
Worker
ChildLabourer
blue
Person -- eat
blue
Person -- eat
qq
work
0x60314814
play
~ChildLabourer
~Worker
~Children
~Person

如果不加virtual关键字时候的输出：

Person
Children
Person
Worker
ChildLabourer
Workeryellow
Person -- eat
Childrenyellow
Person -- eat
qq
work
0x60310814
play
~ChildLabourer
~Worker
~Person
~Children
~Person

分析：

（1）不加virtual情况：

不加virtual，也就是不是虚继承的情况下，在实例化童工这个类的时候，会按继承顺序，先调用类Children的构造函数再调用类Worker的构造函数，最后调用自己的构造函数，而调用Children和Worker的构造函数的时候又会分别先调用它们的基类Person的构造函数，这样就会生成两个Person的对象，从而生成两份Person所含有的数据成员，即童工类ChildLabourer在实例化的时会生成在内存中会生成两份Person的数据成员，所以在调用Children和Worker的eat()函数的时候，会分别打印出Workeryellow和Childrenyellow，（这里注意Children和Worker里面的eat()都是从Person继承来的，因此分别都会打印出Person --eat；还要注意调用方式：p->Worker::eat();p->Children::eat()）

销毁对象时，会先调用自己的析构函数，再调用两个基类的析构函数，两个基类的析构函数调用之前都会先调用Person的析构函数。调用析构函数的顺序和调用构造函数相反。

（2）加virtual的情况：

加virtual以后，从输出结果可以看出，在实例化童工类ChildrenLabourer时，构造函数的调用顺序比较正常，只调用了一次Person，析构函数的调用也只会调用一次Person的析构函数，这说明实例化童工类时只会生成一份Person的对象，表明了在对象的内存空间中仅仅能够包含一份虚基类的对象，而且打印的结果都是blue，即ChildrenLabourer的数据不会再传入虚基类Person。这就讲数据冗余的问题解决了。