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;
- 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;
- 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;
- 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;
- 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() = 40
pInt1 == 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!
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