Penjelasan terperinci tentang warisan fungsi C++: Bagaimana untuk mengelakkan masalah 'warisan berlian'?

Masalah warisan berlian: Masalah berlaku apabila kelas terbitan mewarisi fungsi yang sama daripada berbilang kelas asas pada masa yang sama dan tidak dapat menentukan versi fungsi yang hendak dipanggil. Penyelesaian: Warisan maya: Cipta penunjuk jadual maya kelas asas untuk memastikan bahawa panggilan fungsi sentiasa menghala kepada pelaksanaan kelas asas yang paling khusus. Kes praktikal: Kelas Silinder mewarisi daripada Circle dan Rectangle, menggunakan warisan maya untuk mengelakkan pewarisan berlian, dan memastikan bahawa pelaksanaan fungsi getArea() kelas Silinder sentiasa dipanggil.

C++ Function Inheritance Penjelasan Terperinci: Menangani "Diamond Inheritance"

Pengenalan

Function inheritance adalah fungsi yang terputus dalam kelas C++ yang membolehkan fungsi yang terputus dalam kelas C++. Walau bagaimanapun, apabila beberapa kelas asas mempunyai fungsi yang sama, masalah yang dipanggil "warisan berlian" boleh timbul. Artikel ini akan membincangkan warisan berlian dan penyelesaiannya, serta menyediakan kes praktikal.

Warisan Berlian

Warisan berlian berlaku apabila kelas terbitan mewarisi fungsi yang sama daripada dua atau lebih kelas asas pada masa yang sama. Ini mengakibatkan ketidakupayaan untuk menentukan versi fungsi yang dipanggil dalam kelas terbitan.

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？
    }
};

Dalam contoh di atas, kelas Derived mewarisi daripada Base1 dan Base2, kedua-dua kelas asas mempunyai print () yang sama fungsi . Apabila memanggil Derived::print(), ia tidak dapat ditentukan sama ada Base1::print() atau Base2::print() telah dipanggil . 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

🎜Mengelakkan Warisan Berlian🎜🎜🎜Penyelesaian biasa untuk mengelakkan warisan berlian adalah dengan menggunakan warisan maya. Warisan maya mencipta penunjuk vtable ke kelas asas dan bukannya menyalin objek kelas asas. Ini memastikan bahawa fungsi panggilan ke kelas terbitan sentiasa menunjuk kepada pelaksanaan kelas asas yang paling khusus. 🎜rrreee🎜Dalam contoh di atas, Base1 dan Base2 menggunakan warisan maya. Ini memastikan bahawa Derived::print() akan sentiasa memanggil pelaksanaan kelas Derived. 🎜🎜🎜Kes Praktikal🎜🎜🎜Pertimbangkan contoh pengiraan luas graf. Kami mempunyai kelas asas Shape yang mentakrifkan fungsi getArea() untuk mengira kawasan. Kami juga mempunyai dua kelas terbitan, Bulatan dan Rectangle, yang menyediakan pengiraan kawasan khusus bentuk. 🎜rrreee🎜Untuk melaksanakan bentuk "lengan", kami mencipta kelas terbitan Silinder, yang mewarisi daripada Bulatan dan Rectangle. Walau bagaimanapun, memandangkan Bulatan dan Rectangle kedua-duanya mempunyai fungsi getArea(), Silinder akan menghadapi isu pewarisan berlian. 🎜rrreee🎜Untuk mengelakkan warisan berlian, kami menggunakan warisan maya: 🎜rrreee🎜Sekarang, fungsi getArea() kelas Cylinder sentiasa memanggil kelas paling spesifik yang diperoleh daripadanya (iaitu pelaksanaan Silinder). 🎜

Atas ialah kandungan terperinci Penjelasan terperinci tentang warisan fungsi C++: Bagaimana untuk mengelakkan masalah 'warisan berlian'?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!