C++ 虛擬函數與虛繼承：揭示多重繼承中的複雜性

虛擬函數:允許衍生類別重寫基底類別中的函數。當基底類別指標指向衍生類別物件時，呼叫派生類別的虛擬函數。虛繼承:解多重繼承中的菱形繼承問題。確保每個基底類別在衍生類別中只存在一個實例。

C 虛擬函數與虛繼承：揭示多重繼承中的複雜性

虛擬函數

虛擬函數是C 中一種特殊類型的成員函數，允許衍生類別重寫基底類別中的函數。當基底類別指標或引用指向衍生類別物件時，將會呼叫衍生類別的虛擬函數。

class Shape {
public:
  virtual double area() const = 0; // 纯虚函数
};

class Rectangle : public Shape {
public:
  Rectangle(double width, double height) : m_width(width), m_height(height) {}
  double area() const override { return m_width * m_height; } // 重写虚函数

private:
  double m_width;
  double m_height;
};

虛繼承

虛繼承是一種技術，用於解決多重繼承中發生的菱形繼承問題（也稱為多重繼承的歧義性）。

class Animal {
public:
  virtual void speak() const { cout << "Animal speaks" << endl; }
};

class Dog : virtual public Animal { // 虚继承
public:
  void speak() const override { cout << "Dog barks" << endl; }
};

class Cat : virtual public Animal { // 虚继承
public:
  void speak() const override { cout << "Cat meows" << endl; }
};

class SiberianHusky : public Dog, public Cat { // 多重继承
public:
  void speak() const override { cout << "Siberian Husky howls" << endl; }
};

虛繼承確保每個基底類別（Animal）在衍生類別（SiberianHusky）中只存在一個實例，從而避免菱形繼承問題。

實戰案例

#include <iostream>

using namespace std;

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

class Rectangle : public Shape {
public:
  Rectangle(double width, double height) : m_width(width), m_height(height) {}
  double area() const override { return m_width * m_height; }

private:
  double m_width;
  double m_height;
};

class Circle : public Shape {
public:
  Circle(double radius) : m_radius(radius) {}
  double area() const override { return M_PI * m_radius * m_radius; }

private:
  double m_radius;
};

int main() {
  // 创建形状的父类指针
  Shape* shape;

  // 创建矩形对象并将其分配给父类指针
  shape = new Rectangle(5, 10);
  cout << "矩形面积：" << shape->area() << endl;

  // 创建圆形对象并将其分配给父类指针
  shape = new Circle(3);
  cout << "圆形面积：" << shape->area() << endl;

  return 0;
}

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