柚子快報邀請碼778899分享：C++語法——詳解虛繼承
柚子快報邀請碼778899分享：C++語法——詳解虛繼承
目錄
一.什么是虛繼承
二.虛繼承原理
三.虛繼承使用注意事項
一.什么是虛繼承
所謂虛繼承（virtual）就是子類中只有一份間接父類的數(shù)據(jù)。該技術(shù)用于解決多繼承中的父類為非虛基類時出現(xiàn)的數(shù)據(jù)冗余問題，即菱形繼承問題。
小編用一張圖來表述一下：
如果是下圖這種非虛繼承，那么D類中就會出現(xiàn)兩個 int a，當(dāng)我們用D實例化對象調(diào)用a時，編譯會報錯，因為發(fā)生了混淆。除非指定類域B或C。當(dāng)然指定A也可以，因為默認(rèn)會從第一個父類中找。
?此時，D的實例化對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：
而當(dāng)我們使用虛繼承時，結(jié)構(gòu)是下圖這樣，D中只有一份父類A，當(dāng)我們調(diào)用A中數(shù)據(jù)時，并不會發(fā)生冗余。
?此時，D對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)是這樣：
二.虛繼承原理
在上圖中，父類數(shù)據(jù)并不存放在虛繼承的子類中，那么子類怎么找到父類數(shù)據(jù)呢？
——在虛繼承的類中，會定義一個虛基表指針vbptr，指向虛基表。
而虛基表中會存在偏移量，這個量就是表的地址到父類數(shù)據(jù)地址的距離。
我們可以通過調(diào)試，找到虛基表指針和虛基表：
首先，我們?yōu)槊恳粋€數(shù)據(jù)賦值，以便觀察：
?之后，調(diào)用監(jiān)視，查看d對象地址和d中a數(shù)據(jù)地址：
?再通過d的地址查看內(nèi)存窗口，看d中內(nèi)存分布：
由此我們可以分析得到對象d及其內(nèi)部父類的內(nèi)存布局：
在這個我們可能會有個疑問，那這B和C中兩個是什么呢？
?這就是虛基表指針！
再通過內(nèi)存窗口，查看一下虛基表指針指向的地址，根據(jù)我們的了解應(yīng)該就是虛基表，而其中存有偏移量：
?而偏移量，就是虛基表指針地址到父類數(shù)據(jù)地址的距離，這里以b中虛基表為例：
到這里我們就能解釋一個問題：為什么bptr和cptr能夠找到并不位于自己內(nèi)部的變量a?
因為bptr和cptr都對d進(jìn)行了切片，當(dāng)各自尋找變量a時，會從自身的虛基表指針中找到虛基表，通過虛基表的偏移量找到變量a的地址，從而找到了變量a。?
畫圖解釋就是這樣：
?
三.虛繼承使用注意事項
當(dāng)使用虛繼承的時候，需要注意，虛繼承只有在多繼承時才有用。也就是說如果只有一層繼承關(guān)系或者是單繼承都將不起作用。
因為虛繼承是保證子類中只有一個間接父類，說簡單一點就是虛繼承只能在隔代繼承中起作用。
比如下面兩種情況即便虛繼承也沒有意義：
（1）是因為雖然虛繼承產(chǎn)生了虛基表和指針，但是class B并沒有子類，而虛繼承是用以保證子類只有一個間接父類class A。當(dāng)然話說回來，就算有子類、哪怕多個子類，也都體現(xiàn)不出虛繼承，因為虛繼承要求同一個子類的多個父類繼承自同一個間接父類，而該例只有一個父類class B。
（2）是因為雖然class C虛繼承了class B，但是class B是class A的非虛繼承，那么B中就會有一份A。而class D對A是虛繼承，就導(dǎo)致E在實例化時會存放一個對D而言公共的A。這樣E中還是存放了兩個A。調(diào)用變量時還是會混淆。
這樣說可能還有些難懂，那換個說法，class B中沒有虛基表指針，而D中有虛基表指針，當(dāng)E從D調(diào)用int a時會從虛基表指針找到公共區(qū)域的A，而E從B中找只會在B的區(qū)域內(nèi)找到int a。
畫圖表示E內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是這樣：
?正確的繼承關(guān)系應(yīng)該是當(dāng)class A的子類繼承時，都是虛繼承，這才能保證當(dāng)有像class E這樣的間接子類定義時，class在其中都只會在公共區(qū)域有一份。對本例來說即class B是虛繼承。
?
?
只有兩種編程語言:一種是天天挨罵的,另一種是沒人用的——Bjarne Stroustrup（C++之父）
如有錯誤，敬請斧正
?
柚子快報邀請碼778899分享：C++語法——詳解虛繼承
文章鏈接
本文內(nèi)容根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料整理，出于傳遞更多信息之目的，不代表金鑰匙跨境贊同其觀點和立場。
轉(zhuǎn)載請注明，如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除。
Tophatter頂尖外貿(mào)棧
