C++ 함수 상속에 대한 자세한 설명: "다이아몬드 상속" 문제를 피하는 방법은 무엇입니까?

다이아몬드 상속 문제: 파생 클래스가 여러 기본 클래스에서 동시에 동일한 함수를 상속하고 호출할 함수 버전을 결정할 수 없을 때 문제가 발생합니다. 해결 방법: 가상 상속: 함수 호출이 항상 가장 구체적인 기본 클래스 구현을 가리키도록 기본 클래스의 가상 테이블 포인터를 만듭니다. 실제 사례: 실린더 클래스는 Circle 및 Rectangle에서 상속하고, 가상 상속을 사용하여 다이아몬드 상속을 방지하며, 실린더 클래스의 getArea() 함수 구현이 항상 호출되도록 합니다.

C++ 함수 상속 자세한 설명: "다이아몬드 상속" 다루기

Introduction

함수 상속은 파생 클래스가 기본 클래스의 함수에 액세스하고 재사용할 수 있도록 하는 C++의 강력한 기능입니다. 그러나 여러 기본 클래스가 동일한 기능을 갖는 경우 "다이아몬드 상속"이라는 문제가 발생할 수 있습니다. 이 기사에서는 다이아몬드 상속과 그 솔루션에 대해 논의하고 실제 사례를 제공합니다.

다이아몬드 상속

다이아몬드 상속은 파생 클래스가 둘 이상의 기본 클래스에서 동시에 동일한 함수를 상속할 때 발생합니다. 이로 인해 파생 클래스에서 어떤 함수 버전이 호출되었는지 확인할 수 없게 됩니다.

class Base1 {
public:
    void print() {
        std::cout << "Base1 print" << std::endl;
    }
};

class Base2 {
public:
    void print() {
        std::cout << "Base2 print" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base1, public Base2 {
public:
    void print() {
        // 调用哪个基类的 print() 函数？
    }
};

위의 예에서 Derived 클래스는 Base1 및 Base2에서 상속되며 두 기본 클래스 모두 동일한 print()를 갖습니다. 함수. Derived::print()를 호출할 때 Base1::print() 또는 Base2::print()가 호출되었는지 확인할 수 없습니다. . Derived 类从 Base1 和 Base2 继承，这两个基类都有相同的 print() 函数。当调用 Derived::print() 时，无法确定是否调用 Base1::print() 或 Base2::print()。

避免钻石继承

避免钻石继承的一个常见解决方案是使用虚继承。虚继承会创建基类的虚表指针，而不是复制基类的对象。这确保了针对派生类的函数调用总是指向最具体的基类实现。

class Base1 {
public:
    virtual void print() {
        std::cout << "Base1 print" << std::endl;
    }
};

class Base2 {
public:
    virtual void print() {
        std::cout << "Base2 print" << std::endl;
    }
};

class Derived : public virtual Base1, public virtual Base2 {
public:
    void print() override {
        std::cout << "Derived print" << std::endl;
    }
};

在上面的示例中，Base1 和 Base2 使用了虚继承。这确保了 Derived::print() 将始终调用 Derived 类的实现。

实战案例

考虑一个计算图形面积的示例。我们有一个基类 Shape，它定义了计算面积的 getArea() 函数。我们还有两个派生类 Circle 和 Rectangle，它们提供形状特定的面积计算。

class Shape {
public:
    virtual double getArea() = 0;
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double radius) : _radius(radius) {}
    double getArea() override {
        return 3.14 * _radius * _radius;
    }
private:
    double _radius;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    Rectangle(double width, double height) : _width(width), _height(height) {}
    double getArea() override {
        return _width * _height;
    }
private:
    double _width;
    double _height;
};

为了实现“套筒”形状，我们创建了一个派生类 Cylinder，它从 Circle 和 Rectangle 继承。然而，由于 Circle 和 Rectangle 都有 getArea() 函数，因此 Cylinder 将面临钻石继承问题。

class Cylinder : public Circle, public Rectangle {
public:
    Cylinder(double radius, double height) : Circle(radius), Rectangle(radius, height) {}
};

为了避免钻石继承，我们使用虚继承：

class Cylinder : public virtual Circle, public virtual Rectangle {
public:
    Cylinder(double radius, double height) : Circle(radius), Rectangle(radius, height) {}
};

现在，Cylinder 类的 getArea() 函数总是调用它派生的最具体类（即 Cylinder

🎜다이아몬드 상속 방지🎜🎜🎜다이아몬드 상속을 피하는 일반적인 해결책은 가상 상속을 사용하는 것입니다. 가상 상속은 기본 클래스 개체를 복사하는 대신 기본 클래스에 대한 vtable 포인터를 만듭니다. 이렇게 하면 파생 클래스에 대한 함수 호출이 항상 가장 구체적인 기본 클래스 구현을 가리키게 됩니다. 🎜rrreee🎜위의 예에서 Base1 및 Base2는 가상 상속을 사용합니다. 이렇게 하면 Derived::print()가 항상 Derived 클래스의 구현을 호출하게 됩니다. 🎜🎜🎜실용 사례🎜🎜🎜그래프의 면적을 계산하는 예를 생각해 보세요. 면적 계산을 위한 getArea() 함수를 정의하는 기본 클래스 Shape가 있습니다. 또한 모양별 면적 계산을 제공하는 두 개의 파생 클래스인 Circle 및 Rectangle이 있습니다. 🎜rrreee🎜"슬리브" 모양을 구현하기 위해 Circle 및 Rectangle에서 상속되는 파생 클래스 Cylinder를 만들었습니다. 그러나 Circle 및 Rectangle에는 모두 getArea() 함수가 있으므로 Cylinder는 다이아몬드 상속 문제에 직면하게 됩니다. 🎜rrreee🎜다이아몬드 상속을 피하기 위해 가상 상속을 사용합니다. 🎜rrreee🎜이제 Cylinder 클래스의 getArea() 함수는 항상 자신이 파생된 가장 구체적인 클래스를 호출합니다. (예: 실린더) 구현. 🎜

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