C++中类的多继承

1. 简单版本
2. 复杂版本
3. 总结

在写这一主题的文章之前，在网上找到一篇很非常好的文章C++之继承与多态。就没有必要做重复造轮子的事件了，那就从这篇文章开始吧！

在c++中一个类可以从多个基类中派生(即可以有多个父类)，这就是多继承。多继承的方式主要有两种：

1. 简单版本

类C会同时拥有类A和类B的特性(属性和方法，也就是两个类的所有成员)。这种方式很简单这里就不多说，主要讲下面这种方式。

2. 复杂版本

2.1. 菱形继承的模型

同样的，这个结构中类C也会同时拥有类B1和类B2的特性，但这就会有一个问题，类B1和B2都继承自A，那么类C的对象会同时包含两个A的对象，这样就会带来很多歧义性。

这个就是典型的菱形继承问题，不少C++的面试官喜欢考这一类问题，希望通过这个问题，考察你对C++面向对象的理解。

我们看一个典型的例子“沙发-床”：

因为沙发和床都是家具，所以定义了通用的抽象父类家具(Furniture)，沙发(Sofa)和床(Bed)继承这个父类。然而沙发床，既可以当沙发用也可以当床用，所以沙发床(SleepSofa)继承了床(Bed)和沙发(Sofa)两个类。

代码实现如下：

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Furniture
{
public:
    Furniture(void)
      : m_weight(0)
    {
    }
    Furniture(double weight)
      : m_weight(weight)
    {
    }
    ~Furniture(void) {}

    double GetWeight() const { return m_weight; }
    void SetWeight(double val) { m_weight = val; }

private:
    double m_weight;
};

class Bed : public Furniture
{
public:
    Bed()
      : Furniture()
      , m_second(0)
    {
    }
    Bed(double weight, int second)
      : Furniture(weight)
      , m_second(second)
    {
    }

    void Sleep(int second)
    {
        m_second = second;
        cout << "休息" << m_second << "秒..." << endl;
    }

private:
    int m_second;
};

class Sofa : public Furniture
{
public:
    Sofa()
      : Furniture()
    {
    }
    Sofa(double weight)
      : Furniture(weight)
    {
    }

    void WatchTV(string programme) { cout << "正在看" << programme << "节目..." << endl; }
};

class SleepSofa
  : public Bed
  , public Sofa
{
public:
    SleepSofa()
      : Bed()
      , Sofa()
    {
    }
    SleepSofa(double weight, int second)
      : Bed(weight, second)
      , Sofa(weight)
    {
    }

    void FoldOut()
    {
        cout << "展开沙发当床用." << endl;
        Sleep(360);
    }
};

SleepSofa类继承自Bed和Sofa两个类，因此，SleepSofa类拥有这两个类的特性，但在实际编码中会存在如下几个问题。

2.2. 多继承的类如何定义？

以 SleepSofa 为例，多重继承的类的定义结构如下：

class SleepSofa
  : public Bed
  , public Sofa
{
    // …
};

构造顺序为：Bed sofa sleepsofa (也就是书写的顺序)

2.3. 如何解决菱形继承的重复对象问题？

Bed和Sofa类都继承自Furniture，都有Weight属性也都有GetWeight和SetWeight方法，在SleepSofa类中使用这些属性和方法时，如何确定调用的是哪个类的成员？

我们看一下测试样例：

void Test()
{
    SleepSofa sleepSofa;
    sleepSofa.SetWeight(55);
    double weight = sleepSofa.GetWeight();
}

这时会有以下错误：

1 2	.cpp(76): error C3861: 'SetWeight': identifier not found error C2385: ambiguous access of 'GetWeight'

就是说SetWeight和GetWeight是有歧义的。

2.3.1. 方法一：使用完全限定名

调用是，可以使用完全限定名(即加上类的作用域)的方式，比如：

1
2
3

SleepSofa sleepSofa;
sleepSofa.Bed::SetWeight(55);
sleepSofa.Sofa::SetWeight(80);

这时可以看到sleepSofa对象有两个Furniture对象。如下：

2.3.2. 方法二：虚继承

倘若，我们定义一个SleepSofa对象，让我们分析一下它的构造过程：它会构造Bed类和Sofa类，但Bed类和Sofa类都有一个父类，因此Furniture类被构造了两次，这是不合理的，因此，我们引入了虚继承的概念。

class Furniture{……};

class Bed : virtual public Furniture{……}; // 这里我们使用虚继承

class Sofa : virtual public Furniture{……};// 这里我们使用虚继承

class SleepSofa : public Bed, public Sofa {……};