C++继承(3) - 多重继承

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发布时间：2019-05-25

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1.多重继承中构造函数的调用顺序

多重继承是C++的一个特性，使得一个类可以继承自多个类。子类会根据所继承的类的顺序，来依次调用父类的构造函数。

例如，下面程序中，B的构造函数先于A的构造函数被调用。

#include
    
     using namespace std; class A{public:  A()  { cout << "A constructor called" << endl; }  ~A()  { cout << "A destructor called" << endl; }}; class B{public:  B()  { cout << "B constructor called" << endl; }  ~B()  { cout << "B destructor called" << endl; }}; class C: public B, public A  //注意这里的继承顺序{public:  C()  { cout << "C constructor called" << endl; }  ~C()  { cout << "C destructor called" << endl; }}; int main(){    C c;    return 0;}

输出：

B constructor called

A constructor called

C constructor called

C destructor called

A destructor called

B destructor called

注意：析构函数的调用顺序与构造函数相反。

2.菱形继承问题

2.1问题介绍

菱形继承的问题出现在某个类的两个父类拥有共同的基类。

例如，下面程序中，TA类会拥有Person类的两份数据成员拷贝，这会导致歧义性。

参考下面程序：

#include
   
    using namespace std;class Person {public:    Person(int x)  {        cout << "Person::Person(int) called" << endl;       }}; class Faculty : public Person {public:    Faculty(int x):Person(x)   {       cout<<"Faculty::Faculty(int) called"<< endl;    }}; class Student : public Person {public:    Student(int x):Person(x) {        cout<<"Student::Student(int) called"<< endl;    }};class TA : public Faculty, public Student  {public:    TA(int x):Student(x), Faculty(x)   {        cout<<"TA::TA(int) called"<< endl;    }};int main()  {    TA ta1(30);}

运行结果：

Person::Person(int) called

Faculty::Faculty(int) called

Person::Person(int) called

Student::Student(int) called

TA::TA(int ) called

存在的问题：

上述程序中，Person类的构造函数调用了两次。当对象ta1被销毁时，Person的析构函数也会被调用两次。

对象ta1拥有Person类的两份数据成员，这会导致歧义。

2.2解决方法

使用virtual关键字。将Faculty和Student做为virtual基类来避免TA类中出现Person的两份拷贝。

参考下面程序：

#include
   
     using namespace std; class Person { public:     Person(int x) {         cout << "Person::Person(int) called" << endl;     }     Person() {         cout << "Person::Person() called" << endl;     }}; class Faculty : virtual public Person { public:     Faculty(int x):Person(x) {         cout<<"Faculty::Faculty(int) called"<< endl;     } }; class Student : virtual public Person { public:     Student(int x):Person(x) {         cout<<"Student::Student(int) called"<< endl;     } }; class TA : public Faculty, public Student { public:     TA(int x):Student(x), Faculty(x) {         cout<<"TA::TA(int) called"<< endl;     } }; int main() {     TA ta1(30); }

输出结果：

Person::Person() called

Faculty::Faculty(int) called

Student::Student(int) called

TA::TA(int) called

上述程序中，Person类的构造函数只调用了一次。

2.3默认构造函数问题

需要注意非常重要的一点：2.2中例子，结果显示对象ta1调用的是Person的默认构造函数。

当使用virtual关键字时，默认调用的是祖父类的默认构造函数。即使父类显式地调用了祖父类的带参数的构造函数，也不会改变这个行为。

而如果我们把Person的默认构造函数注释起来，则编译时会报错。

visual studio2015报错如下：

error C2512: “Person::Person”: 没有合适的默认构造函数可用

g++ 4.8.5 报错如下：

error: no matching function for call to 'Person::Person()'

如何才能调用Person的带参数的构造函数?

必须在TA类中调用Person的带参数的构造函数。如下所示：

#include
    
     using namespace std;class Person {public:    Person(int x)  { cout << "Person::Person(int ) called" << endl;   }    Person()     { cout << "Person::Person() called" << endl;   }}; class Faculty : virtual public Person {public:    Faculty(int x):Person(x)   {       cout<<"Faculty::Faculty(int ) called"<< endl;    }}; class Student : virtual public Person {public:    Student(int x):Person(x) {        cout<<"Student::Student(int ) called"<< endl;    }}; class TA : public Faculty, public Student  {public:    TA(int x):Student(x), Faculty(x), Person(x)   {        cout<<"TA::TA(int ) called"<< endl;    }}; int main()  {    TA ta1(30);}

运行结果：

Person::Person(int ) called

Faculty::Faculty(int ) called

Student::Student(int ) called

TA::TA(int ) called

3.总结

一般来说，子类不允许直接调用祖父类的构造函数，而应该通过父类来调用。仅当使用了virtual时，才能调用祖父类构造函数。

参考例子1：

#include
   
    using namespace std; class A{  int x;public:  void setX(int i) {x = i;}  void print() { cout << x; }}; class B:  public A{public:  B()  { setX(10); }}; class C:  public A {public:  C()  { setX(20); }}; class D: public B, public C {}; int main(){    D d;    d.print();    return 0;}

编译错误。类D中的print()函数有歧义。

visual studio2015编译报错：

error C2385: 对“print”的访问不明确，note: 可能是“print”(位于基“A”中)，note: 也可能是“print”(位于基“A”中)

将类B和C设置为虚继承后(如下面两行所示)，则输出结果为20。

class B: virtual publicA

class C: virtual publicA

参考例子2

#include
   
    using namespace std; class A{  int x;public:  A(int i) { x = i; }  void print() { cout << x; }}; class B: virtual public A{public:  B():A(10) {  }}; class C:  virtual public A{public:  C():A(10) {  }}; class D: public B, public C {}; int main(){    D d;    d.print();    return 0;}

运行结果：

编译错误。类A中没有定义默认构造函数。

当给A加上默认构造函数后：

A() { x = 11; }

则输出结果为：11

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