C 之多重繼承

c++中，所謂的多繼承是指乙個派生類可以有多個基類，這樣就可能帶來以下幾方面的問題：

（1）多個基類中存在相同名稱時

如果乙個派生類繼承的多個基類中包含有相同名稱的函式時，有可能會產生呼叫不明確，即發生歧義，比如如下**：

1
class
borrowableitem2;
67class
electronicgadget8;
1213
class ***player : public borrowableitem, public
electronicgadget;
1415
***player ***;
16 ***.checkout();

view code

上述**中物件***呼叫函式checkout時就會產生歧義，因為它的基類中都含有函式checkout。編譯器在查詢可用的函式時，首先查詢最佳匹配函式，然後再檢查其是否可用，上面的兩個基類的函式具有相同的匹配度，沒有所謂的最佳匹配，因而編譯器也不會檢查可取用性。

為了指明到底是呼叫哪個基類的函式，通常需要如下指定：

***.borrowableitem.checkout();

（2）鑽石繼承體系

如果乙個派生類繼承的多個基類中，向上還要繼承其他的類，例如

class
file ;
class inputfile : public
file ;
class outputfile : public
file ;
class iofile : public inputfile, public outputfile ;

這種形式的繼承像極了鑽石，因而也稱鑽石繼承：

這種繼承帶來了這樣的問題：如果乙個繼承體系中從乙個base class到乙個derived class有乙個以上的通路，那麼該讓base class的成員變數在每乙個通路中的derived class中都複製一次嗎？如果是，那麼這種複製必然會帶來不必要的空間開銷，例如在上面的繼承體系中，如果file中包含有乙個filename變數，那麼iofile類中就會包含兩份filename變數的空間，這在現實中顯然是不合理的。

對此，c++提供兩種方案：第一種預設做法是提供複製，即上面的做法；第二是對基類進行virtual繼承，形式如下：

1
class
file ;
2class inputfile : virtual
public
file ;
3class outputfile : virtual
public
file ;
4class iofile : public inputfile, public outputfile ;

view code

這種改變理論上來講總是合理的，即public繼承應當為virtual public繼承，但是之所以不這麼做的原因是，為了處理成員變數重複的問題，編譯器需要做很多複雜的事情，對應的產生的派生類物件的體積也更大，訪問virtual base class成員變數的速度也更慢。

此外，對virtual base class的初始化也更加複雜，其初始化責任由最底層的派生類承擔（一般的繼承中不是如此嗎？）。

基於以上，可以看到，如果必須使用virtual base class，那麼最好在virtual base class中少放資料，以避免初始化時可能帶來的詭異行為。

（3）多重繼承的合理性

如果乙個類的許多實現可以通過使用已有的類的實現達到便利，即"is-implemented-in-terms-of"，那麼可能需要private繼承，當然這裡也可以使用復合加public繼承，假如這裡執意用private繼承。另一方面，該類還需要實現某個介面類，即必須通過public繼承某個包含許多介面的類，那麼多重繼承看來就是合理的：

1
class
iperson2;
89class
databaseid ;
10class
personinfo11;
2122
class cperson : public iperson, private
personinfo
2326
virtual
string name() const
2730
virtual
string birthdate() const
3134
35private:36
const
char* valuedelimopen() const 
37 cpnst char* valuedelimclose() const 
38 };

view code

總結來講，多重繼承會產生歧義性，可能需要引入virtual base class，而virtual base class又可能造成大小、速度、初始化複雜度增加的成本，因而如果能避免使用多重繼承，就應該避免。在某寫場合下，比如需要public繼承乙個藉口類和private繼承乙個協助實現的類時，採用多重繼承會帶來便利。

以上整理自effective c++中文版第三版case 40.

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