關(guān)于C++中虛擬繼承的一些總結(jié)分析

更新時(shí)間：2013年09月09日 10:46:10 作者：

虛擬繼承在一般的應(yīng)用中很少用到，所以也往往被忽視，這也主要是因?yàn)樵贑++中，多重繼承是不推薦的，也并不常用

1.為什么要引入虛擬繼承
虛擬繼承是多重繼承中特有的概念。虛擬基類是為解決多重繼承而出現(xiàn)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(xiàn)類A中的變量和函數(shù)。為了節(jié)省內(nèi)存空間，可以將B1、B2對(duì)A的繼承定義為虛擬繼承，而A就成了虛擬基類。實(shí)現(xiàn)的代碼如下：

class A
class B1:public virtual A;
class B2:public virtual A;
class D:public B1,public B2;

虛擬繼承在一般的應(yīng)用中很少用到，所以也往往被忽視，這也主要是因?yàn)樵贑++中，多重繼承是不推薦的，也并不常用，而一旦離開了多重繼承，虛擬繼承就完全失去了存在的必要因?yàn)檫@樣只會(huì)降低效率和占用更多的空間。

2.引入虛繼承和直接繼承會(huì)有什么區(qū)別呢
由于有了間接性和共享性兩個(gè)特征，所以決定了虛繼承體系下的對(duì)象在訪問時(shí)必然會(huì)在時(shí)間和空間上與一般情況有較大不同。

2.1時(shí)間：在通過繼承類對(duì)象訪問虛基類對(duì)象中的成員（包括數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員）時(shí)，都必須通過某種間接引用來完成，這樣會(huì)增加引用尋址時(shí)間（就和虛函數(shù)一樣），其實(shí)就是調(diào)整this指針以指向虛基類對(duì)象，只不過這個(gè)調(diào)整是運(yùn)行時(shí)間接完成的。

2.2空間：由于共享所以不必要在對(duì)象內(nèi)存中保存多份虛基類子對(duì)象的拷貝，這樣較之多繼承節(jié)省空間。虛擬繼承與普通繼承不同的是，虛擬繼承可以防止出現(xiàn)diamond繼承時(shí)，一個(gè)派生類中同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)基類的子對(duì)象。也就是說，為了保證這一點(diǎn)，在虛擬繼承情況下，基類子對(duì)象的布局是不同于普通繼承的。因此，它需要多出一個(gè)指向基類子對(duì)象的指針。

3.筆試，面試中?？嫉腃++虛擬繼承的知識(shí)點(diǎn)

復(fù)制代碼代碼如下:

第一種情況：　　　　　　第二種情況：　　　  第三種情況　　　　　　　第四種情況：
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();

如果對(duì)這四種情況分別求sizeof(a）, sizeof(b)。結(jié)果是什么樣的呢？下面是輸出結(jié)果：（在vc6.0中運(yùn)行）

第一種：4，12
第二種：4，4
第三種：8，16
第四種：8，8

想想這是為什么呢？

因?yàn)槊總€(gè)存在虛函數(shù)的類都要有一個(gè)4字節(jié)的指針指向自己的虛函數(shù)表，所以每種情況的類a所占的字節(jié)數(shù)應(yīng)該是沒有什么問題的，那么類b的字節(jié)數(shù)怎么算呢？看“第一種”和“第三種”情況采用的是虛繼承，那么這時(shí)候就要有這樣的一個(gè)指針vptr_b_a，這個(gè)指針叫虛類指針，也是四個(gè)字節(jié)；還要包括類a的字節(jié)數(shù)，所以類b的字節(jié)數(shù)就求出來了。而“第二種”和“第四種”情況則不包括vptr_b_a這個(gè)指針，這回應(yīng)該木有問題了吧。

4.c++重載、覆蓋、隱藏的區(qū)別和執(zhí)行方式
既然說到了繼承的問題，那么不妨討論一下經(jīng)常提到的重載，覆蓋和隱藏

4.1成員函數(shù)被重載的特征
（1）相同的范圍（在同一個(gè)類中）；
（2）函數(shù)名字相同；
（3）參數(shù)不同；
（4）virtual 關(guān)鍵字可有可無。

4.2“覆蓋”是指派生類函數(shù)覆蓋基類函數(shù)，特征是：
（1）不同的范圍（分別位于派生類與基類）；
（2）函數(shù)名字相同；
（3）參數(shù)相同；
（4）基類函數(shù)必須有virtual 關(guān)鍵字。

4.3“隱藏”是指派生類的函數(shù)屏蔽了與其同名的基類函數(shù)，特征是：
（1）如果派生類的函數(shù)與基類的函數(shù)同名，但是參數(shù)不同，此時(shí)，不論有無virtual關(guān)鍵字，基類的函數(shù)將被隱藏（注意別與重載混淆）。

（2）如果派生類的函數(shù)與基類的函數(shù)同名，但是參數(shù)相同，但是基類函數(shù)沒有virtual 關(guān)鍵字。此時(shí)，基類的函數(shù)被隱藏（注意別與覆蓋混淆）。