c++ 虚继承与继承的差异

 

c++ 虚继承与继承的差异

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C++(57) 

前面一篇文章,说明了在C++ 虚继承对基类构造函数调用顺序的影响。经过仔细推敲,发现没有彻底说清楚虚继承与普通继承之间的关系。所以用下面的文字再说明一下。

首先,重复一下虚拟继承与普通继承的区别有:

假设derived 继承自base类,那么derived与base是一种“is a”的关系,即derived类是base类,而反之错误;

假设derived 虚继承自base类,那么derivd与base是一种“has a”的关系,即derived类有一个指向base类的vptr。

因此虚继承可以认为不是一种继承关系,而可以认为是一种组合的关系。因为虚继承有着“继承”两个关键字,那么大部分人都认为虚继承与普通继承的用法没什么太大的不同。由此用在继承体系中,这种将虚继承认为是普通继承的危害更佳大。下面先用一个例子来说明问题:

[cpp]  view plain  copy
  1. class base  
  2. {  
  3. public:  
  4.     base(){cout<<"base::base()!"<<endl;}  
  5.     void printBase(){cout<<"base::printBase()!"<<endl;}  
  6. };  
  7.   
  8. class derived:public base  
  9. {  
  10. public:  
  11.     derived(){cout<<"derived::derived()!"<<endl;}  
  12.     void printDerived(){cout<<"derived::printDerived()!"<<endl;}  
  13. };  

上面是普通继承实现,在实际应用中,我们可以使用下面的代码进行类型转换:

[cpp]  view plain  copy
  1. int main(int argc, const char * argv[])  
  2. {  
  3.     derived oo;  
  4.     base oo1(static_cast<base>(oo));  
  5.     oo1.printBase();  
  6.     derived oo2 = static_cast<derived&>(oo1);  
  7.     oo2.printDerived();  
  8.     return 0;  
  9. }  
编译无错误,而且会得出正确的结果。其结果为:
 base::base()!
 derived::derived()!
 base::printBase()!
 derived::printDerived()!

而将上面的普通继承变成虚拟继承,如下代码:

[cpp]  view plain  copy
  1. class base1  
  2. {  
  3. public:  
  4.     base1(){cout<<"base::base()!"<<endl;}  
  5.     void printBase(){cout<<"base::printBase()!"<<endl;}  
  6. };  
  7.   
  8. class derived1:virtual public base1  
  9. {  
  10. public:  
  11.     derived1(){cout<<"derived::derived()!"<<endl;}  
  12.     void printDerived(){cout<<"derived::printDerived()!"<<endl;}  
  13. };  
  14.   
  15. int main(int argc, const char * argv[])  
  16. {  
  17.     derived1 oo;  
  18.     base1 oo1(static_cast<base1>(oo));  
  19.     oo1.printBase();  
  20.     derived1 oo2 = static_cast<derived1&>(oo1);  
  21.     oo2.printDerived();  
  22.     return 0;  
  23. }  

编译上面的代码,提示如下:

c++ 虚继承与继承的差异_第1张图片

可以看到不能将基类通过static_cast转换为继承类。我们知道c++提供的强制转换函数static_cast对于继承体系中的类对象的转换一般是可行的。那么这里为什么就不可以了呢?还是需要从虚拟继承的内部实现来说明问题。

virtual base class的原始模型是在class object中为每一个有关联的virtual base class加上一个指针vptr,该指针指向virtual基类表。有的编译器是在继承类已存在的virtual table直接扩充导入一个virtual base class table。不管怎么样由于虚继承已完全破坏了继承体系,不能按照平常的继承体系来进行类型转换。

不管怎么样,虚继承在类型转换是一定要十分注意。不要轻易使用虚继承,更不要在虚继承的基础上进行类型转换,切记切记!

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