多重继承问题 三

• 多重继承可能产生多个虚函数表

编程实验： 多重继承问题 三

#include <iostream>using namespace std;class BaseA
{
public:virtual void funcA(){cout << "BaseA::funcA()" << endl;}
};class BaseB
{
public:virtual void funcB(){cout << "BaseB::funcB()" << endl;}
};class Derived : public BaseA, public BaseB
{};int main()
{Derived d;BaseA* pa = &d;BaseB* pb = &d;BaseB* pbe = (BaseB*)pa;                         // 注意这里！！BaseB* pbc = dynamic_cast<BaseB*>(pa);           // 注意这里！cout << "sizeof(d) = " << sizeof(d) << endl;cout << "Using pa to call funcA()..." << endl;pa->funcA();cout << "Using pb to call funcB()..." << endl;pb->funcB();cout << "Using pbc to call funcB()..." << endl;pbc->funcB();cout << "Using pbe to call funcB()..." << endl;  // 注意这里！！pbe->funcB();return 0;
}

输出：
sizeof(d) = 8
Using pa to call funcA()...
BaseA::funcA()
Using pb to call funcB()...
BaseB::funcB()
Using pbc to call funcB()...
BaseB::funcB()
Using pbe to call funcB()...
BaseA::funcA()分析：
1. sizeof(d) = 8 ==>  d 中包含两个虚函数表指针2. dynamic_cast<BaseB*>(pa); 编译器做了什么?由于使用了 dynamic_cast 关键字，编译器会检查 pa 指针指向的对象d。查看 d 对象存在父类 BaseA, BaseB, 于是判定dynamic_cast<BaseB*>(pa);的强制类型转换合法。在强制类型转换时，对指针做一个修正，使得 pbe 指向 pb 所指的位置。3. BaseB* pbe = (BaseB*)pa;  pbe->funcB();BaseA 类型指针 pa 指向 d 对象，将 pa 赋值给 BaseB 类型，“等价于”将 d 对象地址赋值给 pbe 指针。 那么使用 BaseB 类型指针 pbe 调用 funcB(), 为什么 BaseA 类中的 funcA() 会被调用呢？

Derivated d;
BaseA* pa = &d;
BaseB* pb = &d;
BaseB* pbb = (BaseB*)pa;

1. 类 BaseA 与 类 BaseB 定义的成员结构相同，那么生成的虚函数表结构也将相同；
2. funcA() 与 funcB() 是虚函数，那么函数的调用将通过虚函数表指针完成；
3. BaseB* pbe = (BaseB*)pa; ==> C 方式的强制类型转换将导致 pbe 指针指向 pa 指针指向的地址；
4. pbe->funcB(); ==> 实际将在 pa 指针指向处查找虚函数表指针vptr, 因为条件1，于是在 vptr1 指针指向的虚函数表中查找到 funcA() 并成功调用。

正确的使用多重继承

• 工程开发中的 ”多重继承“ 方式：

单继承某个类 + 实现（ 多个 ） 接口

表象是多继承，但在面向对象语义中已不再是多继承（仅继承自一个类，其它类都是接口）

编程实验： 正确的多继承方式

#include <iostream>using namespace std;class Base
{
protected:int mi;
public:Base(int i){mi = i;}int getI(){return mi;}bool equal(Base* obj)        // 注意这里{return (this == obj);}
};class Interface1
{
public:virtual void add(int i) = 0;virtual void minus(int i) = 0;
};class Interface2
{
public:virtual void multiply(int i) = 0;virtual void divide(int i) = 0;
};class Derived : public Base, public Interface1, public Interface2
{
public:Derived(int i) : Base(i){}void add(int i){mi += i;}void minus(int i){mi -= i;}void multiply(int i){mi *= i;}void divide(int i){if( i != 0 ){mi /= i;}}
};int main()
{Derived d(100);Derived* p = &d;Interface1* pInt1 = &d;Interface2* pInt2 = &d;cout << "p->getI() = " << p->getI() << endl;pInt1->add(10);pInt2->divide(11);pInt1->minus(5);pInt2->multiply(8);cout << "p->getI() = " << p->getI() << endl;cout << endl;cout << "pInt1 == p : " << p->equal(dynamic_cast<Base*>(pInt1)) << endl;cout << "pInt2 == p : " << p->equal(dynamic_cast<Base*>(pInt2)) << endl;return 0;
}

输出：
p->getI() = 100
p->getI() = 40pInt1 == p : 1
pInt2 == p : 1

• 一些有用的工程建议

  • 先继承自一个父类，然后实现多个接口
  • 父类中提供equal()成员函数
  • equal() 成员函数用于判断指针是否指向当前对象
  • 与多重继承相关的强制类型转换用 dynamic_cast 完成

小结

• 多继承可能出现多个虚函数表指针
• 与多重继承相关的强制类型转换用 dynamic_cast 完成
• 工程开发中采用 ”单继承多接口“ 的方式使用继承
• 父类提供成员函数用于判断指针是否指向当前对象

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！