C++菱形繼承問題

在C++中，什么叫做菱形繼承問題（也可以叫鑽石問題），怎么避免它？

假設我們有類B和類C，它們都繼承了相同的類A。另外我們還有類D，類D通過多重繼承機制繼承了類B和類C。因為上述圖表的形狀類似於鑽石（或者菱形），因此這個問題被形象地稱為鑽石問題（菱形繼承問題）。現在，我們將上面的圖表翻譯成具體的代碼：

#include<iostream>

class Animal{
private:
    int weight;
public:
    virtual int getWeight()
    {
        return this->weight;
    }
};

class Tiger :  public Animal{};

class Lion : public Animal{};

class Liger : public Tiger, public Lion{};

int main()
{
    Liger lg;
    lg.getWeight();
}

在我們的繼承結構中，我們可以看出Tiger和Lion類都繼承自Animal基類。所以問題是：因為Liger多重繼承了Tiger和Lion類，因此Liger類會有兩份Animal類的成員（數據和方法），Liger對象"lg"會包含Animal基類的兩個子對象。

所以，你會問Liger對象有兩個Animal基類的子對象會出現什么問題？再看看上面的代碼-調用"lg.getWeight()"將會導致一個編譯錯誤。這是因為編譯器並不知道是調用Tiger類的getWeight()還是調用Lion類的getWeight()。所以，調用getWeight方法是不明確的，因此不能通過編譯。

解決方法一：

使用虛繼承，C++會保證對於每個Liger對象，只有一個Animal類的子對象會被創建。

#include<iostream>

class Animal{
private:
    int weight;
public:
    virtual int getWeight()
    {
        return this->weight;
    }
};

class Tiger : virtual public Animal{};

class Lion : virtual public Animal{};

class Liger : public Tiger, public Lion{};

int main()
{
    Liger lg;
    lg.getWeight();
}

解決方法二：

指定域

#include<iostream>

class Animal{
private:
    int weight;
public:
    virtual int getWeight()
    {
        return this->weight;
    }
};

class Tiger : public Animal{};

class Lion : public Animal{};

class Liger : public Tiger, public Lion{};

int main()
{
    Liger lg;
    lg.Lion::getWeight();
}

當存在多繼承時，雖然我們盡可能地保證不同類中地成員變量和成員函數命名不沖突，但是想菱形繼承仍有可能發生。

所以我們應該盡可能少地使用多繼承，只有在比較簡單或者實在有必要時才使用，能用單一繼承解決的問題就不要使用多繼承。也正是這個原因，C++之后的很多面向對象的語言，例如Java、C#、PHP等，都不支持多繼承。

 

參考鏈接：

1. https://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8443228

2. https://blog.csdn.net/zhanghow/article/details/53587460