【C++】继承(下)

简介: 【C++】继承(下)

虚继承

为了解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题,提出了虚继承

探讨一下虚继承是如何解决数据冗余和二义性的

不是虚继承版本


#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    int _a;
};
 class B : public A
//class B : virtual public A
{
public:
    int _b;
};
 class C : public A
//class C : virtual public A
{
public:
    int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
    int _d;
};
int main()
{
    D d;
    d.B::_a = 1;
    d.C::_a = 2;
    d._b = 3;
    d._c = 4;
    d._d = 5;
    return 0;
}


调用内存窗口

刚开始查看不是虚继承的类

由于A是B和C的父类,所以A类的_a在B类和C类中都存在

而B类本身有一个_b的成员变量

C类本身有一个_c的成员变量


虚继承版本

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    int _a;
};
//class B : public A
class B : virtual public A
{
public:
    int _b;
};
//class C : public A
class C : virtual public A
{
public:
    int _c;
};
class D : public B, public C
{
public:
    int _d;
};
int main()
{
    D d;
    d.B::_a = 1;
    d.C::_a = 2;
    d._b = 3;
    d._c = 4;
    d._d = 5;
    return 0;
}

发现在监视下存在三份数据,而内存中只存在一份数据


发现相比于不是虚继承的版本,03 和04 上面多个一行地址存在


使用 地址48 7b 32 00 加上偏移量20 正好为 02 00 00 00 即A的地址

使用 地址54 7b 32 00 加上偏移量12 正好为 02 00 00 00 即A的地址


因为B类和C类中都存在A,存在数据冗余和二义性,所以把A的数据放入公共区域,既不放入B中,也不放入C中

通过偏移量来寻找这个公共的位置


在这两个表中,偏移量没有存到第一个位置,因为第一个位置是为以后的多态做准备的


使用虚继承是为了解决数据冗余的问题,但是调用内存发现整体变大了么?

感觉变大是因为A太小了,解决数据冗余和二义性,会增加了两个指针,只节省了一个A,即4个字节,相当于多消耗了4个字节

如果A变大,就不亏了,指向的空间忽略不计,会创建很多对象,每个对象都指向该空间,由大家共同分担,所以消耗可以忽略不计

感觉变大是因为A太小了,解决数据冗余和二义性,会增加了两个指针,只节省了一个A,即4个字节,相当于多消耗了4个字节

如果A变大,就不亏了,指向的空间忽略不计,会创建很多对象,每个对象都指向该空间,由大家共同分担,所以消耗可以忽略不计

例题

通过初始化列表去调用B这个类,而B类是继承父类A的,在调用B类的构造函数时,需要先调用A类的构造函数

初始化列表去调用C这个类,C类是继承父类A的,在调用C类的构造函数时,需要先调用A类的构造函数

初始化列表去调用A类,需要调用A类的构造函数

这样看似是调用了3次A的构造函数,但是实际上通过使用虚继承,所以只有一份A的数据,是单独调用的那份A数据


选择A ---- A B C D

初始化列表初始化的顺序跟出现的顺序无关,跟声明的顺序有关,谁先声明谁先初始化

谁先被继承,谁就先声明

先继承的A,后继承的B和C

继承和组合

public继承是一种is-a的关系,每个派生类对象都是一个基类对象

如 学生和人 ,学生是一个人

组合是一种has-a的关系,假设B组合了A,每个B对象中都有一个A对象

如 车和轮胎的关系 ,车有轮胎


关联关系指的是耦合度,继承关系更紧密一些 ,说明继承的耦合度高

B可以直接用A的3个成员

D可以直接用C的一个成员,间接用另外的两个成员


若把A类中的_a1改了,会影响B类

A改动保护可能影响B

若把C类中的_c1改了,不会影响D类

C改动保护和私有成员基本不影响D


设计:低耦合,高内聚

所以单个模块之间关联越低越好,这样一个模块出现问题,最大值程度上减少对另一个模块的影响

若两个类干的事是一样的,就把他们两个放在一起,若这两个类毫不相关,就不要合在一起


所以尽量使用组合去降低耦合度,但要用多态时就需要使用继承,多态是建立在继承之上的


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