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C++:10---多級混合繼承、虛基類詳解

一、多級混合繼承

下面介紹菱形繼承

//菱形繼承
class A
{
public:
    int data;
};
class B:public A
{
public:
    int data;
};
class C:public A
{
public:
    int data;
};
class D:public B,public C
{
public:
    int data;
};

int main()
{
    D c;
    D.data=1;
    D.B::data=2;//訪問B中的
    D.C.::data=3;//訪問C中的
    D.B::A::data=4;//訪問B繼承的A
    D.C::A::data=5;//訪問C繼承的A

    D.A::data=4;//錯誤,產生二義性,不知道是B、C中哪一個
}
  •  類的記憶體大小
sizeof(D); //20
sizeof(B); //8
sizeof(C); //8
  • 記憶體圖解 

D先繼承於B再繼承於C,所以B的資料放在D記憶體段的最前方,C放在B的後面,D放在最後。

此種菱形繼承多儲存了兩倍的A的記憶體段,下面將介紹虛基類

二、虛基類(virtual)

1.概念:也稱虛繼承、菱形繼承。用於多級混合繼承時,保留一個虛基類

2.構造順序

  • 先構造虛基類,如果有多個虛基類,按宣告(從左至右)依次構造
  • 再構造基類,如果有多個基類,按宣告(從左至右)依次構造
  • 如果有子物件,再構造子對像,如果有多個子物件,按宣告的順序(從上至下)依次構造
  • 最後構造自己
class A //虛基類
{
public:
    A(int data){}//1
    int data;
};
class B:virtual public A
{
public:
    B():A(1){}//2
    int data;
};
class C:virtual public A
{
public:
    C():A(2){}//3
    int data;
};
class D:public B,public C
{
public:
    D():A(3){}//4
    int data;
};
int main()
{
    D d;
    d.data=1;
    d.B::data=2;
    d.C::data=3;

    d.B::A.data=4;
    d.C::A::data=5;
}
  • 構造順序為:1-2-3-4
  • 構造順序解釋:構造類D物件d的時候,發現繼承於B,於是去構造B,構造B的時候,發現繼承於虛基類A,於是構造虛基類A,接著構造B。再接著構造C,發現C繼承於虛基類A,但發現虛基類A已經被B構造過了,所以不再構造A,直接構造C。最後構造D
  • 如果虛基類建構函式為帶參構造,則其子類,以及子類拓展出來的子類,都要在成員初始化列表對其進行建構函式的初始化
  • d的data賦值為1,繼承於B、C,分別賦值為2,3,順序為從左至右。A的值本來為4,後來執行到最後一行的時候被賦值為5

3.類的記憶體大小

  • 繼承於虛基類的類,記憶體地址大小加4位元組(此4位元組是屬於虛基類的,不是屬於自己的)
sizeof(B); //12
sizeof(C); //12
sizeof(D); //24

4.記憶體地址圖解

  • 虛基類的記憶體地址在派生類記憶體地址的最後
  • 虛基類在派生時,只儲存一份記憶體在派生類記憶體中

 地址解析:

  • B和C中都儲存了A的值,但是在D繼承B和C的時候,只儲存了一份A,且放在最後
  • 在D繼承的B和C記憶體段中分別有一個函式指標放在最前方