C++虚继承

电玩女神 2023-08-17 16:38 129阅读 0赞

## 什么是虚继承 ##

子类在继承父类时,在声明前加virtual关键字,这就是虚继承  
例:

class A
    {
          
      //......
    }
    
    class B:virtual public A
    {
          
      //.......
    }

## 什么时候需要使用虚继承 ##

在多重继承时,正常情况下子类对象将拥有继承链上所有父类对应的部分,但是如果两个父类都继承了同一个类,  
那么在子类将拥有两份祖父类的数据,比如菱形继承:  
![20190804190545.png][]

下面我以四个简单类来分析其内存结构:

class CFuniture
    {
          
      int m_nFun;
    public:
      CFuniture()
      {
          
        m_nFun = 0;
      }
    
      virtual ~CFuniture()
      {
          
    
      }
    
      virtual void FunitureName()
      {
          
        cout << "CFuniture::FunitureName()" << endl;
      }
    };
    
    
    class CSofa : public CFuniture
    {
          
      int m_nSofa;
    public:
    
      virtual void Sit()
      {
          
        cout << "CSofa::Sit()" << endl;
      }
    
      CSofa()
      {
          
        m_nSofa = 1;
      }
    
      virtual ~CSofa()
      {
          
        cout << "~CSofa()" << endl;
      }
    };
    
    
    class CBed : public CFuniture
    {
          
      int m_nBed;
    public:
      CBed()
      {
          
        m_nBed = 2;
      }
    
      virtual void Sleep()
      {
          
        cout << "CBed::Sleep()" << endl;
      }
    
      virtual ~CBed()
      {
          
    
      }
    };
    
    class CSofaBed :public CSofa, public CBed
    {
          
      int m_nSofaBed;
    public:
      CSofaBed()
      {
          
        m_nSofaBed = 3;
      }
    
      virtual ~CSofaBed()
      {
          
        cout << "~CSofaBed()" << endl;
      }
    
      virtual void SleepAndSit()
      {
          
        cout << "CSofaBed::SleepAndSit()" << endl;
      }
    
      virtual void SitAndSleep()
      {
          
        cout << "CSofaBed::SitAndSleep()" << endl;
      }
    
      virtual void Sleep()
      {
          
        cout << "CSofaBed::Sleep()" << endl;
      }
    
      virtual void Sit()
      {
          
        cout << "CSofaBed::Sit()" << endl;
      }
    };
    
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
          
      CSofaBed sofabed;
      return 0;
    }

这里家具类CFuniture祖父类,沙发类CSofa和床类CBed都继承继承自CFuniture,沙发床类CSofaBed同时继承  
了CSofa和CBed,现在来看看CSofaBed对象的内存布局:  
![20190805094512.png][]  
可以看出祖父类CFuniture在CSofaBed中有两份,这并非我们本意,我只想CSofaBed类对象中只有一份CFuniture  
类数据,那么可以在CSofa和CBed继承CFuniture时,加上virtual关键字表示和其它类共享CFuniture:

class CSofa :virtual public CFuniture
    class CBed :virtual public CFuniture

此时再来看看CSofaBed对象的内存布局:  
![20190805095742.png][]  
从监视窗口可以看出CFunitrue类的数据有独立的一部分,但是CSofa和CBed中依旧有CFunitrue类的数据,  
其实这是VS的监视窗口为了更直观的显示继承体系,在CSofa和CBed中显示了CFunitrue类的数据,但是从  
内存窗口中可以看出CFunitrue类的数据只有一份;

从上图可以看出CFunitrue类在CSofaBed子类中被独立出来,放在了对象的最尾部内存地址处,因为在CSofa和CBed以及CFunitrue中都有自己的虚函数,所以CSofaBed子类此时拥有三张属于自己虚表(和父类中的虚表不是同一个),另外CSofaBed子类自己新加的虚函数被追加到继承自CSofa虚表的后面,CSofaBed的析构函数被放到  
继承自祖父类CFunitrue的虚表中

还可以从内存布局中看出CSofaBed的两个直接基类的虚表指针后面,还跟着两个指针:0x01259b68和0x01259bbc  
这两个指针是偏移指针,它们两指向相同的结构体,该结构体共8字节,前四个字节无意义,后四个字节记录了偏移  
指针距离CFunitrue类部分的字节数;从上图中可以看出sofbed对象中,CFunitrue类的部分位于0x0044FBDC  
开始的,CSofa类部分的偏移指针在0x0044FBC0处,两者之间间隔了0x18个字节;CBed类部分的偏移指针位于0x0044FBD0处,和CFunitrue类的部分间隔了0x0C个字节

转载于:https://www.cnblogs.com/UnknowCodeMaker/p/11301378.html

[20190804190545.png]: /images/20230810/e40ae511d3b24fa2b882d61dde33fcf0.png
[20190805094512.png]: /images/20230810/9c7b87b0680645d5b8c4c463b06404f3.png
[20190805095742.png]: /images/20230810/7d7dd60978344a91a3930e49485c39b5.png

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