Виртуальные базовые классы

В сложной иерархии классов при множественном наследовании может получиться так, что производ­ный класс косвенно унаследует два или более экземпляра одного и того же класса. Рассмотрим пример, который проясняет эту ситуацию.

class Ground // базовый класс

{

int x; public:

int GetX () { return x; }

void SetX (int X) { x = X; } }

class Basel: public Ground // наследует базовый класс Ground

{

• • •
}

class Base2: public Ground // наследует базовый класс Ground

{

• • •
}

class Derived: public Base1, public Base2 // производный класс – наследник классов Base1 и Base2

{

• • •
}

void main () {

Derived ob; // создание объекта производного класса

ob.SetX (1); int z = A.GetX (); }

Здесь класс Derived косвенно наследует класс Ground через свои базовые классы Base1 и Base2. Поэтому при компиляции приведенного примера возникнут ошибки, вызванные неоднозначностью обра­щения к членам класса GetX () в строках: ob.SetX (0); int z = A.GetX ();

Чтобы избежать этой неоднозначности, можно использовать квалификацию имен, применив опера­цию разрешения видимости:

ob.Base1:: SetX (1); int z = A.Base1:: GetX ();

Можно также квалифицировать эти вызовы следующим образом:

ob.Base2:: SetX (1);
int z = A.Base2:: GetX ();
Хотя этот способ и позволяет избежать неоднозначности при вызове, тем не менее, класс Ground
будет включен в состав класса Derived дважды, увеличивая его размер. Избежать повторного включения
косвенного базового класса в производный класс можно, дав указание компилятору использовать вирту­
альный базовый класс. Это осуществляется с помощью ключевого слова virtual, которое указывается пе­
ред спецификатором наследуемого доступа или после него. Следующий пример является модифициро­
ванным вариантом предыдущего, использующим класс Ground в качестве виртуального базового класса.
class Ground // базовый класс

{

int x; public:

int GetX () { return x; }

void SetX (int X) { x = X; } }

Объектно-ориентированное программирование

Лекция 6

Множественное наследование

class Basel: virtual public Ground // наследует класс Ground как виртуальный класс

{

• • •
}

class Base2: virtual public Ground // наследует класс Ground как виртуальный класс

{

• • •
}

class Derived: public Base1, public Base2 // производный класс – наследник классов Base1 и Base2

{

• • •
}

void main () {

Derived ob; // создание объекта производного класса

ob.SetX (1); int z = A.GetX (); }

В этом случае класс Derived содержит один экземпляр класса Ground, и вызовы ob.SetX (1); int z = A.GetX ();

не приводят к появлению сообщений компилятора об ошибках, связанных с неоднозначностью.

Отсюда следует общая рекомендация: если разрабатывается иерархия классов и данный класс на­следуется несколькими классами, включите перед спецификаторами наследуемого доступа ключевое слово virtual, то есть наследуйте его как виртуальный базовый класс.

Наконец, отметим один важный момент. В случае, если класс имеет один или несколько базовых классов, их конструкторы вызываются перед вызовом конструктора производного класса. Конструкторы базовых классов вызываются в том порядке, в котором они объявлены в списке наследования.

Объявление базового класса виртуальным изменяет порядок вызова конструкторов при создании эк­земпляра производного класса. Конструкторы виртуальных базовых классов вызываются первыми, рань­ше конструкторов невиртуатьных базовых классов. Если виртуальных базовых классов несколько, их кон­структоры вызываются в порядке их объявления в списке наследования. Затем вызываются конструкторы невиртуальных базовых классов в порядке их объявления в списке наследования и, наконец, вызывается конструктор производного класса. Если какой-то виртуальный класс является производным невиртуально­го базового класса, этот невиртуальный базовый класс конструируется первым (иначе нельзя будет вы­звать конструктор виртуального базового класса).

Если иерархия классов содержит несколько экземпляров виртуального базового класса, этот базовый класс конструируется только один раз. Если все же существуют как виртуальный, так и невиртуальный эк­земпляры этого базового класса, конструктор базового класса вызывается один раз для всех виртуальных экземпляров этого базового класса, а затем еще раз для каждого невиртуального экземпляра этого базо­вого класса.

Деструкторы вызываются в порядке, в точности обратном конструкторам.

Объектно-ориентированное программирование