【C++学习手札】一文带你认识C++虚继承

食用指南:本文在有C++基础的情况下食用更佳

🍀本文前置知识:C++虚函数(很重要,内部剖析)

♈️++今日夜电波:++ 僕らのつづき---柊優花

1:06 ━━━━━━️💟──────── 3:51

🔄 ◀️ ⏸ ▶️ ☰

💗关注👍点赞🙌收藏您的每一次鼓励都是对我莫大的支持😍


目录

🌸一、虚继承的引入---菱形继承

什么是菱形继承?

🌰

内层结构

💮二、什么是虚继承?

语法定义

🌰

内层结构

🌺三、使用虚继承的原因

🌼四、使用虚继承需注意


🌸一、虚继承的引入---菱形继承

什么是菱形继承?

菱形继承是指在继承关系中存在一个派生类同时继承自两个或多个基类,而这些基类又共同继承自同一个基类。这样就会导致派生类中存在多个相同的基类子对象,从而造成资源浪费和二义性问题。

🌰

cpp 复制代码
class Animal
	 {
 public:
	 int data;
	 };

class Sheep :public Animal
	 {
 public:
	 };
 class Tuo :public Animal
 {
 public:
	 };

 class SheepTuo :public Sheep, public Tuo
 {
 public:
	 };
 int main(int argc, char* argv[])
 {
	 SheepTuo st;
	 //SheepTuo 从Sheep中继承data 从Tuo继承data 就产生二义性
	 //st.data = 200;//err
	 //第一种方式:加作用域解决
	 st.Sheep::data = 200;
	 st.Tuo::data = 300;
	
	 return 0;
 }

内层结构

这段代码的内层结构如下

这就是典型的菱形继承的例子,SheepTuo 从Sheep中继承data 从Tuo继承data 就产生二义性。但是我们可以采用加作用域的方式解决问题。

那有没有更加优的解决办法呢?答案是虚继承!


💮二、什么是虚继承?

++本文为虚函数后的知识, 强烈建议各位先去了解一下此文:++

🍀本文前置知识:C++虚函数(很重要,内部剖析)**

在多继承中,如果一个派生类从两个或多个基类继承,而这些基类又共同继承自同一个基类,那么就会出现菱形继承问题。这种情况下,派生类将会有两份相同的基类成员,导致二义性和冗余。

虚继承通过在派生类对共同基类的继承前**加上关键字"virtual"**来解决这个问题。使用虚继承后,共同基类的成员只会在派生类中存在一份,从而避免了二义性和冗余。

通过使用虚继承,可以确保多继承中的共同基类只会在派生类中存在一份,从而解决菱形继承问题。

语法定义

cpp 复制代码
class Base {
  
};

class Derived : virtual public Base {

};

🌰

cpp 复制代码
class Animal
	 {
 public:
	 int data;
	 };

class Sheep :virtual public Animal
	 {
 public:
	 };
 class Tuo :virtual public Animal
 {
 public:
	 };

 class SheepTuo :public Sheep, public Tuo
 {
 public:
	 };
 int main(int argc, char* argv[])
 {
	 SheepTuo st;
	 //在加入virtual后二义性以及冗余得以解决
	 st.data = 200;
	
	 return 0;
 }

内层结构

这段代码的内层结构如下

Animal: (未变,因为改变的不是他)

Sheep: (产生了虚基指针和虚基表)

Tuo: (同样也产生了虚基指针和虚基表)

SheepTuo:(保存了两个父类的虚基指针)


🌺三、使用虚继承的原因

敏锐的你可能已经发现了,每当使用了virtual以使用虚继承后,相对于没有使用虚继承的子类,他们的的内存都加了4字节的vptr指针,而最后的最后的那个子类则是多出了两个4字节的vptr指针,很明显,通过内层结构图我们得知,这两个指针分别指向这个子类的两个父类的虚基表vftable。之所以 产生 vbptr和vbtable目的 是为了保证 不管多少个继承 虚基类的数据只有一份。

一图让你明白~


🌼四、使用虚继承需注意

虚继承只有在多继承时才有用。虚继承只能解决具备公共祖先的多继承所带来的二义性问题,不能解决没有公共祖先的多继承的。单继承以及只有一层的继承都是不行的。

虚继承:不管继承多少次 虚基类 只有一份。


感谢你耐心的看到这里ღ( ´・ᴗ・` )比心,如有哪里有错误请踢一脚作者o(╥﹏╥)o!

给个三连再走嘛~

相关推荐
汉克老师3 小时前
CSP-J 2026 初赛试题解析(第一部分:选择题(8-15))精讲
c++·csp-j·小学生·学c++编程
wabs6663 小时前
关于二叉树【力扣572.另一棵树的子树的思考】
数据结构·c++·算法·leetcode·二叉树
风合星语4 小时前
2026 ROS 2 Lyrical C++ 入门(五):Action 实战——任务反馈、取消与超时处理
c++·机器人·ros2·异步编程·lyrical
91刘仁德5 小时前
C++ 继承和多态 设计模式
c语言·c++·笔记
码行山野赴时序归途5 小时前
链表家族收官篇:循环链表
c语言·开发语言·数据结构·链表
景熙55235 小时前
单体项目编写思路和落地形式
java·开发语言
库玛西5 小时前
哈夫曼树与前缀编码:数据压缩的贪心核心
c语言·c++·笔记·考研
别动我齐刘海6 小时前
ROS2 Jazzy + C++ 实战路线——进阶学习3
c++·人工智能·vscode·python·算法·机器学习·机器人
0+1116 小时前
算法 --滑动窗口
c++·算法·leetcode
计算机毕设定制辅导-无忧学长6 小时前
《基于SpringBoot的未成年人健康知识科普平台的设计与实现》
java·开发语言·vue.js·spring boot·未成年人健康知识科普平台