C++ virtual inheritance ZZ

虚继承 是面向对象编程中的一种技术,是指一个指定的基类,在继承体系结构中,将其成员数据实例共享给也从这个基类型直接或间接派生的其它类。

举例来说:假如类A和类B各自从类X派生(非虚继承且假设类X包含一些数据成员),且类C同时多继承自类AB,那么C的对象就会拥有两套X的实例数据(可分别独立访问,一般要用适当的消歧义限定符)。但是如果类AB各自虚继承了类X,那么C的对象就只包含一套类X的实例数据。对于这一概念典型实现的编程语言是C++

这一特性在多重继承应用中非常有用,可以使得虚基类对于由它直接或间接派生的类来说,拥有一个共同的基类对象实例。避免由于带有歧义的组合而产生的问题(如“菱形继承问题”)。其原理是,间接派生类(C)穿透了其父类(上面例子中的AB),实质上直接继承了虚基类X[1][2]

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%99%9A%E7%BB%A7%E6%89%BF

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.为什么要引入虚拟继承

虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。如:类D继承自类B1、B2,而类B1、B2都继承自类A,因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。为了节省内存空间,可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承,而A就成了虚拟基类。实现的代码如下:

class A

class B1:public virtual A;

class B2:public virtual A;

class D:public B1,public B2;

虚拟继承在一般的应用中很少用到,所以也往往被忽视,这也主要是因为在C++中,多重继承是不推荐的,也并不常用,而一旦离开了多重继承,虚拟继承就完全失去了存在的必要因为这样只会降低效率和占用更多的空间。

2.引入虚继承和直接继承会有什么区别呢

由于有了间接性和共享性两个特征,所以决定了虚继承体系下的对象在访问时必然会在时间和空间上与一般情况有较大不同。

2.1时间:在通过继承类对象访问虚基类对象中的成员(包括数据成员和函数成员)时,都必须通过某种间接引用来完成,这样会增加引用寻址时间(就和虚函数一样),其实就是调整this指针以指向虚基类对象,只不过这个调整是运行时间接完成的。

2.2空间:由于共享所以不必要在对象内存中保存多份虚基类子对象的拷贝,这样较之多继承节省空间。虚拟继承与普通继承不同的是,虚拟继承可以防止出现diamond继承时,一个派生类中同时出现了两个基类的子对象。也就是说,为了保证这一点,在虚拟继承情况下,基类子对象的布局是不同于普通继承的。因此,它需要多出一个指向基类子对象的指针。

3.笔试,面试中常考的C++虚拟继承的知识点

第一种情况:         第二种情况:          第三种情况            第四种情况:
class a           class a              class a              class a
{              {                {                 {
    virtual void func();      virtual void func();       virtual void func();        virtual void func();
};              };                  char x;              char x;
class b:public virtual a   class b :public a           };                };
{              {                class b:public virtual a      class b:public a
    virtual void foo();        virtual void foo();     {                 {
};              };                  virtual void foo();        virtual void foo();
                               };                };

如果对这四种情况分别求sizeof(a),  sizeof(b)。结果是什么样的呢?下面是输出结果:(在vc6.0中运行)
第一种:4,12 
第二种:4,4
第三种:8,16
第四种:8,8

想想这是为什么呢?

因为每个存在虚函数的类都要有一个4字节的指针指向自己的虚函数表,所以每种情况的类a所占的字节数应该是没有什么问题的,那么类b的字节数怎么算呢?看“第一种”和“第三种”情况采用的是虚继承,那么这时候就要有这样的一个指针vptr_b_a,这个指针叫虚类指针,也是四个字节;还要包括类a的字节数,所以类b的字节数就求出来了。而“第二种”和“第四种”情况则不包括vptr_b_a这个指针,这回应该木有问题了吧。

4.c++重载、覆盖、隐藏的区别和执行方式

既然说到了继承的问题,那么不妨讨论一下经常提到的重载,覆盖和隐藏
4.1成员函数被重载的特征
(1)相同的范围(在同一个类中); 
(2)函数名字相同; 
(3)参数不同; 
(4)virtual 关键字可有可无。 
4.2“覆盖”是指派生类函数覆盖基类函数,特征是:
(1)不同的范围(分别位于派生类与基类); 
(2)函数名字相同; 
(3)参数相同; 
(4)基类函数必须有virtual 关键字。 
4.3“隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,特征是:

(1)如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数不同,此时,不论有无virtual关键字,基类的函数将被隐藏(注意别与重载混淆)。 
(2)如果派生类的函数与基类的函数同名,但是参数相同,但是基类函数没有virtual 关键字。此时,基类的函数被隐藏(注意别与覆盖混淆)。

小结:说白了就是如果派生类和基类的函数名和参数都相同,属于覆盖,这是可以理解的吧,完全一样当然要覆盖了;如果只是函数名相同,参数并不相同,则属于隐藏。

4.4 三种情况怎么执行:

4.4.1 重载:看参数。

4.4.2 隐藏:用什么就调用什么。

4.4.3 覆盖:调用派生类。

          

http://www.cnblogs.com/BeyondAnyTime/archive/2012/06/05/2537451.html

时间: 2024-10-18 00:38:31

C++ virtual inheritance ZZ的相关文章

C++: virtual inheritance and Cross Delegation

Link1: Give an example Note: I think the Storable::Write method should also be pure virtual. http://www.cprogramming.com/tutorial/virtual_inheritance.html Link2: explained from the vritual table point of view, Key point: as virual inheritance, compli

Memory Layout for Multiple and Virtual Inheritance

2016/6/7 phc ­­ Memory Layout for Multiple and Virtual Inheritance ­­ Edsko de Vrieshttp://www.phpcompiler.org/articles/virtualinheritance.html 1/10Home | Download phc | Documentation | Developers and Contributors | Mailing List |Memory Layout for Mu

Memory Layout for Multiple and Virtual Inheritance (一) (部分翻译)

Memory Layout for Multiple and Virtual Inheritance  Sources: http://www.phpcompiler.org/articles/virtualinheritance.html 本文主要介绍了gcc编译器中multiple 和 virtual inheritance中的对象内存布局.虽然C++程序员不需要关心编译器的内部细节,但多重继承(特别是虚拟继承)在C++代码实现中有不同的结果(特别是用pointers to pointers

C++ 多继承和虚继承的内存布局(Memory Layout for Multiple and Virtual Inheritance)

警告. 本文有点技术难度,需要读者了解C++和一些汇编语言知识. 在本文中,我们解释由gcc编译器实现多继承和虚继承的对象的布局.虽然在理想的C++程序中不需要知道这些编译器内部细节,但不幸的是多重继承(特别是虚拟继承)的实现方式有各种各样的不太明确的结论(尤其是,关于向下转型指针,使用指向指针的指针,还有虚拟基类的构造方法的调用命令). 如果你了解多重继承是如何实现的,你就能预见到这些结论并运用到你的代码中.而且,如果你关心性能,理解虚拟继承的开销也是非常有用的.最后,这很有趣. :-) 多重

C++: Virtual Table and Shared Memory

See at:补充栏3: C++对象和共享内存 (叙述内容和Link1的内容基本一致) <C++网络编程 卷1:运用ACE和模式消除复杂性> <C++ Network Programming Volume 1 Mastering Complexity with ACE and Patterns> -Douglas C.Schmidt, Stephen D. Huston -叶斌译 Link1: Is it possible to store polymorphic class in

C++ Virtual详解

Virtual是C++ OO机制中很重要的一个关键字.只要是学过C++的人都知道在类Base中加了Virtual关键字的函数就是虚拟函数(例如函数print),于是在Base的派生类Derived中就可以通过重写虚拟函数来实现对基类虚拟函数的覆盖.当基类Base的指针point指向派生类Derived的对象时,对point的print函数的调用实际上是调用了Derived的print函数而不是Base的print函数.这是面向对象中的多态性的体现.(关于虚拟机制是如何实现的,参见Inside t

OOP in JS - Inheritance

Summary You cause a class to inherit using ChildClassName.prototype = new ParentClass();. You need to remember to reset the constructor property for the class using ChildClassName.prototype.constructor=ChildClassName. You can call ancestor class meth

[转]C++ Virtual详解

Virtual是C++ OO机制中很重要的一个关键字.只要是学过C++的人都知道在类Base中加了Virtual关键字的函数就是虚拟函数(例如函数print),于是在 Base的派生类Derived中就可以通过重写虚拟函数来实现对基类虚拟函数的覆盖.当基类Base的指针point指向派生类Derived的对象 时,对point的print函数的调用实际上是调用了Derived的print函数而不是Base的print函数.这是面向对象中的多态性的体现. (关于虚拟机制是如何实现的,参见Insid

C++ Core Guidelines

C++ Core Guidelines September 9, 2015 Editors: Bjarne Stroustrup Herb Sutter This document is a very early draft. It is inkorrekt, incompleat, and pµøoorly formatted. Had it been an open source (code) project, this would have been release 0.6. Copy