C++菱形继承

C++菱形继承教程

在 C++ 中，在使用 多继承 时，如果发生了如果类 A 派生出类 B 和类 C，类 D 继承自类 B 和类 C，这时候就发生了菱形继承。

如果发生了菱形继承，这个时候类 A 中的 成员变量 和 成员函数 继承到类 D 中变成了两份，一份来自 A–>B–>D 这条路径，另一份来自 A–>C–>D 这条路径。如下图所示：

在一个派生类中保留间接基类的多份同名成员，虽然可以在不同的成员变量中分别存放不同的数据，但大多数情况下这是多余的：因为保留多份成员变量不仅占用较多的存储空间，还容易产生命名冲突。

假如类 A 有一个成员变量 a，那么在类 D 中直接访问 a 就会产生歧义，编译器不知道它究竟来自 A -->B–>D 这条路径，还是来自 A–>C–>D 这条路径。

案例

C++菱形继承

菱形继承会存在命名冲突

#include <iostream>
using namespace std;
// 间接基类A
class A
{
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: public A
{
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: public A
{
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C
{
public:
    void setb(int b)
    { 
    	m_b = b;   //正确
    }
    void setc(int c)
    { 
    	m_c = c;   //正确
    }  
    void setd(int d)
    { 
    	m_d = d;   //正确
    }  
private:
    int m_d;
};
int main()
{
	cout << "嗨客网(www.haicoder.net)\n" << endl;
    D d;
    return 0;
}

程序运行后，控制台输出如下：

我们首先定义了基类 A，接着定义了类 B 继承自类 A，类 C 也继承自类 A，最后，我们定义的类 D 继承了类 B 和类 C，此时就形成了菱形继承，运行程序，程序运行正常，现在我们修改程序如下：

#include <iostream>
using namespace std;
// 间接基类A
class A
{
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: public A
{
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: public A
{
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C
{
public:
	void seta(int a)
    { 
    	m_a = a;   //命名冲突
    }
    void setb(int b)
    { 
    	m_b = b;   //正确
    }
    void setc(int c)
    { 
    	m_c = c;   //正确
    }  
    void setd(int d)
    { 
    	m_d = d;   //正确
    }  
private:
    int m_d;
};
int main()
{
	cout << "嗨客网(www.haicoder.net)\n" << endl;
    D d;
    return 0;
}

程序运行后，控制台输出如下：

这次，我们在子类 D 中，直接访问了从类 A 中继承来的成员变量 m_a，此时程序报错，因为，这时候的菱形继承，此时，类 D 中有两份成员变量 m_a，一份是来自从 A->B->D 的路径，一份是来自从 A->C->D 的路径。

因此，此时程序报错，现在，我们修改程序，指明我们需要具体访问的成员 m_a，代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
// 间接基类A
class A
{
protected:
    int m_a;
};
// 直接基类B
class B: public A
{
protected:
    int m_b;
};
// 直接基类C
class C: public A
{
protected:
    int m_c;
};
//派生类D
class D: public B, public C
{
public:
	void seta(int a)
    { 
    	B::m_a = a;   //命名冲突
    }
    void setb(int b)
    { 
    	m_b = b;   //正确
    }
    void setc(int c)
    { 
    	m_c = c;   //正确
    }  
    void setd(int d)
    { 
    	m_d = d;   //正确
    }  
private:
    int m_d;
};
int main()
{
	cout << "嗨客网(www.haicoder.net)\n" << endl;
    D d;
    return 0;
}

程序运行后，控制台输出如下：

这次，我们在子类 D 中，指明了访问的成员 m_a 是来自类 B 的，因此，程序不再报错。

C++菱形继承总结

在 C++ 中，在使用多继承时，如果发生了如果类 A 派生出类 B 和类 C，类 D 继承自类 B 和类 C，这时候就发生了菱形继承。

如果发生了菱形继承，这个时候类 A 中的成员变量和成员函数继承到类 D 中变成了两份，一份来自 A–>B–>D 这条路径，另一份来自 A–>C–>D 这条路径。