c++中的菱形继承与虚拟菱形继承

c++中的继承关系分为单继承和多继承

单继承：一个派生类只有一个基类
多继承：一个派生类不止有一个基类

在多继承的过程成容易造成二义性问题。

菱形继承是多继承中的一种复杂的情况。
在这里插入图片描述
菱形继承的有两个问题：

二义性：当使用A的数据时无法确定继承自B 还是 C
数据冗余：类D中会有两份类A的数据

先看一个菱形继承的例子

#include <iostream>
using namespace std;

class A{

public:
	int _a = 1;
};

class B : public A{

public:
	int _b = 2;
};

class C : public A{
public:
	
	int _c = 3;
};

class D : public B, public C {
public:

	int _d = 4;
};

int main(){
	D d1;
	//d1._a = 100;

	d1.B::_a = 100;  //可以显示的指定访问那一个类中的成员，解决了二义性问题
	d1.C::_a = 101;

}

在这里插入图片描述
D中最后会出现两份_a,这就造成了数据冗余，为了解决数据冗余的问题，使用了虚拟继承

l菱形虚拟继承

通过菱形的虚拟继承，可以使该多继承体系中只有一份公共的A中的数据

//虚拟继承通过virtual关键字实现
class A{

public:
	int _a = 1;
};

class B : virtual public A{

public:
	int _b = 2;
};

class C : virtual public A{
public:
	
	int _c = 3;
};

class D : public B, public C {
public:

	int _d = 4;
};

在虚拟继承中通过使用虚基表，来实现虚拟继承不对原继承体系的原本继承关系造成影响。尽管现在只有一份公共的A，但原来的继承关系并不发生改变，只要继承了A都了能访问A的数据，我们通过它们的内存模型来看
在这里插入图片描述
通过虚基表我们可以发现，此时对象d1中只有一个A中的数据_a,不再出现冗余的两份_a，而原来存放继承自B中的_a的位置以及继承自C中的_a的位置，此时存放的是一个地址，找到该地址，发现其中存放的是数，而这个数就是一个偏移量，表示此时B和C的位置到达公共部分_a的偏移量。这两个地址叫做虚基表指针，而指向的就是虚基表，这两个虚基表中存放的是偏移量。

继承关系和组合关系

多继承体现了c++的语法复杂性，算是c++的一个设计缺陷，因为多继承的关系，所以有了菱形继承，从而出现了虚拟继承。从而导致了复杂度的上升，所以尽量少的使用多继承。

组合

class Legs{
 protected:
 size_t _size = 17; // 腿长

 };


class Person{
 protected:

 string _name ;//姓名 
 Legs _leg;
 };

继承体现的是设计层次结构中的复用，而还有一种对象间的服用关系，就是组合。

继承表明了每一个派生类对象都是一个基类对象，是一种has-a的关系。
组合关系表示，如果B组合A，表明每一个B对象中都有一个A对象，是一种is-a的关系。
-优先使用组合关系，而不是继承关系，表明了一个对象是组成另一个对象的一部分。
派生类与基类之间的关系又称为白箱复用，白箱是指可视性而言，在继承关系中基类内部的细节对于派生类来说是可见的，基类在一定程度上破坏了封装，基类的改变在很大程度上会影响派生类。所以继承关心间的关联性很强，耦合度很高。
组合关系是一种黑箱复用，被组合的类细节在另一个类中是不不可见的，被组合的类只需要提供良好的接口即可。组合之间的关系的依赖程度低，耦合度低，更能保证封装的完好性。
面向对象的设计中倾向于高内聚，低耦合的设计，所以继承和组合关系间，优先使用自合