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23、什么是菱形继承【中高频】

news 来源：原创 2025/6/8 2:24:22

单继承：一个子类只有一个父类称为单继承
多继承：一个子类有两个或以上父类称为多继承
菱形继承：两个派生类继承同一个基类，又有某个类同时继承者两个派生类。

  class Person
  {
  public:
  	string _name; // 姓名
  };
  
  class Student : public Person
  {
  protected:
  	int _stu_id; //学号
  };
  
  class Teacher : public Person
  {
  protected:
  	int _emp_id; // 职工编号
  };
  
  class Assistant : public Student, public Teacher
  {
  protected:
  	string _majorCourse; // 主修课程
  };

这种结构会导致基类的成员在最派生类中出现两次，因为两个派生类各自继承了基类的成员，而最派生类又继承了这两个派生类。这可能会导致两个问题
- 冗余性：即代码的重复。派生类会继承基类的成员。如果这些成员在两个基类中定义了相同的实现，那么在派生类中就会有重复的代码，浪费内存空间
- 二义性：两个基类提供了相同的函数或数据成员，子类对象调用时确定不了调用哪个版本。

Assistant a ;
a._name = "阿杰"; // _name不明确，编译错误

//我们可以指定 该成员变量的父类解决该问题：
a.Student::_name = "阿伟";
a.Teacher::_name = "淑慧";
//但依然没有解决数据冗余的问题，为了解决该问题，我们引用虚拟继承的概念：

解决方法：虚拟继承

如上面的继承关系，在 Student 和 Teacher 的继承 Person 时使用虚拟继承，即可解决问题。另外需要注意：虚拟继承不要在其他地方去使用。

  class Person
  {
  public :
  	string _name ; // 姓名
  };
  
  class Student : virtual public Person
  {
  protected :
  	int _stu_num ; //学号
  };
  
  class Teacher : virtual public Person
  {
  protected :
  	int _e_id ; // 职工编号
  };
  
  class Assistant : public Student, public Teacher
  {
  protected :
  	string _majorCourse; // 主修课程
  };
  
  void Test ()
  {
  	Assistant a;
  	a._name = "阿伟";
  }

上面的代码执行后，不会出错，程序会将Assistant a的_name 变量改变

虚拟继承的原理：

虚拟继承使得 虚基类对象单独存储，由子类用指针访问，并不是之前的嵌入到每个派生类对象中。也就是说，当多个类继承同一个虚基类时，它们共享同一个虚基类对象。这个虚基类子对象只被构造一次，而不是被每个派生类分别构造，因此可以消除数据冗余和二义性。（需要注意的是，虚拟继承有一些性能上的开销，因为每次访问虚基类时需要间接寻址）
虚继承对象的构造顺序：最远派生类优先即 最远派生类构造函数优先调用虚基类的构造函数

  class A { /* 虚基类 */ };
  class B : virtual public A { /* 中间派生类 */ };
  class C : virtual public A { /* 中间派生类 */ };
  class D : public B, public C { /* 最远派生类 */ };