在C++中,我们会遇到virtual这个关键字,但是它有两种含义:虚函数和虚继承,它们两个是完全无相关的两个概念。
什么是虚继承
虚继承是解决C++多重继承问题的一种手段,从不同途径继承来的同一基类,会在子类中存在多份拷贝。这将存在两个问题:其一,浪费存储空间;第二,存在二义性问题,通常可以将派生类对象的地址赋值给基类对象,实现的具体方式是,将基类指针指向继承类(继承类有基类的拷贝)中的基类对象的地址,但是多重继承可能存在一个基类的多份拷贝,这就出现了二义性。
当一个基类被声明为虚基类后,即使它成为了多继承链路上的公共基类,最后的派生类中也只有它的一个备份。例如:
class CBase { };
class CDerive1:virtual public CBase{ };
class CDerive2:virtual public CBase{ };
class CDerive12:public CDerive1,CDerive2{ };
则在类CDerive12的对象中,仅有类CBase的一个对象数据
虚继承实现原理
虚继承底层实现原理与编译器相关,一般通过虚基类指针和虚基类表实现,每个虚继承的子类都有一个虚基类指针(占用一个指针的存储空间,4字节)和虚基类表(不占用类对象的存储空间)(需要强调的是,虚基类依旧会在子类里面存在拷贝,只是仅仅最多存在一份而已,并不是不在子类里面了);当虚继承的子类被当做父类继承时,虚基类指针也会被继承。
实际上,vbptr指的是虚基类表指针,该指针指向了一个虚基类表,虚表中记录了虚基类与本类的偏移地址;通过偏移地址,这样就找到了虚基类成员,而虚继承也不用像普通多继承那样维持着公共基类(虚基类)的两份同样的拷贝,节省了存储空间。
虚基类的特点
虚基类构造函数的参数必须由最新派生出来的类负责初始化(即使不是直接继承);
虚基类的构造函数先于非虚基类的构造函数执行。
虚基类构造优先级高
非虚基类布局优先于虚基类
我们以多继承的代码来了解:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a) :ma(a)
{
std::cout << "A" << std::endl;
}
~A()
{
std::cout << "~A" << std::endl;
}
public:
int ma;
};
class B : public A
{
public:
B(int b)