多重繼承與虛擬繼承

爲什麼要引入虛擬繼承

    虛擬繼承是多重繼承中特有的概念。虛擬基類是爲解決多重繼承而出現的。如:類D繼承自類B1、B2，而類B1、B2都繼承自類A，因此在類D中兩次出現類A中的變量和函數。這樣一個類D的對象在訪問繼承的類A中的成員時就會出現二義性問題。如下面程序：

#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
protected:
    int a;

public:
    A(int m=1)
    {
        a = m;
        cout << "class A " << a << endl;
    }

};

class B:public A
{
public:
    B(int m=2):A(m)
    {
        cout << "class B " << a << endl;
    }
};


class C:public A
{
public:
    C(int m=3):A(m)
    {
        cout << "class C " << a << endl;
    }
};

class D:public B, public C
{
public:
    D(int m = 100):B(m)
    {
        cout << "class D " << a << endl;
        cout << "class D " << a << endl;
    }
};

int main()
{
    D d;
}

        編譯時報錯43: error: reference to ‘a’ is ambiguous。這是因爲所有A的成員在D中都是成對出現的。這時就需要用到虛繼承來解決這種二義性。將B、C對A的繼承定義爲虛擬繼承就可以了。

通過下面四種情況來說明虛繼承與非虛繼承的區別： 

第一種情況：

class a
{
	virtual void func();
}

class b:public virtual a
{
	virtual void foo();
}

第二種情況：

class a
{
	virtual void func();
}

class b:public a
{
	virtual void foo();
}

第三種情況：

class a
{
	virtual void func();
	char x;
}

class b:public virtual a
{
	virtual void foo();
}

第四種情況：

class a
{
	virtual void func();
	char x;
}

class b:public a
{
	virtual void foo();
}

如果對這四種情況分別求sizeof(a）,sizeof(b)。結果是什麼樣的呢？下面是輸出結果：（在vc6.0中運行）
第一種：4，12 
第二種：4，4
第三種：8，16
第四種：8，8

 

注：上述各類中的各成員在內存中排列順序未必爲圖中所示。

例二

#include <iostream>
using namespace std;

class B
{
public:
    int i;
    virtual void vB(){cout<<"B::vB"<<endl;}
    void fB(){cout<<"B::fB"<<endl;}
};

class D1 : virtual public B
{
public:
    int x;
    virtual void vD1(){cout<<"D1::vD1"<<endl; }
    void fD1(){cout<<"D1::fD1"<<endl;}
};

class D2 : virtual public B
{
public:
    int y;
    void vB(){cout<<"D2::vB"<<endl;}
    virtual void vD2(){cout<<"D2::vD2"<<endl;}
    void fD2(){cout<<"D2::fD2"<<endl;}
};

class GD : public D1,public D2
{
public:
    int a;
    void vB(){cout<<"GD::vB"<<endl;}
    void vD1(){cout<<"GD::vD1"<<endl;}
    virtual void vGD(){cout<<"GD::vGD"<<endl;}
    void fGD(){cout<<"GD::fGD"<<endl;}
};

2）類圖：

3）內存結構：

基類B：

vfptrB

(指向B::fB()，B::vB())

int i

類D1虛繼承B：

vfptrD1

(指向D1::fD1(), D1::vD1())

vbptrD1

int x

vfptrB

(指向B::fB()，B::vB())

int i

類D2虛繼承B：

vfptrD2

(指向D2::fB(), D2::fD2(), D2::vD2())

vbptrD2

int y

vfptrB

(指向B::fB()，B::vB())

int i

類GD多重繼承D1，D2（不是虛繼承）：

vfptrD1

(指向D1::fD1(), GD::vD1()，GD::fGD(), GD::vGD())

vbptrD1

int x

vfptrD2

(指向GD::fB(), D2::fD2(), D2::vD2())

vbptrD2

int y

vfptrB

(指向GD::fB()，B::vB())

int i

Int a

 所以sizeof(GD)=9*4=36個字節。