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C++多重继承的二义性问题

时间:01-10来源:作者:点击数:

多重继承可以反映现实生活中的情况,能够有效地处理一些较复杂的问题,使编写程序具有灵活性,但是多重继承也引起了一些值得注意的问题,它增加了程序的复杂度,使 程序的编写和维护变得相对困难,容易出错。其中最常见的问题就是继承的成员同名而产生的二义性(ambiguous)问题。

如果类A和类B中都有成员函数display和数据成员a,类C是类A和类B的直接派生类。分别讨论下列3种情况。

1) 两个基类有同名成员

代码如下所示:

class A
{
public:
   int a;
   void display();
};
class B
{
public:
   int a;
   void display ();
};
class C: public A, public B
{
public:
   int b;
   void show();
};

如果在main函数中定义C类对象cl,并调用数据成员a和成员函数display :

    C cl;
    cl.a=3;
    cl.display();

由于基类A和基类B都有数据成员a和成员函数display,编译系统无法判别要访问的是哪一个基类的成员,因此程序编译出错。那么,应该怎样解决这个问题呢?可以用基类名来限定:

    cl.A::a=3;  //引用cl对象中的基类A的数据成员a
    cl.A::display();  //调用cl对象中的基类A的成员函数display

如果是在派生类C中通过派生类成员函数show访问基类A的display和a,可以不 必写对象名而直接写

    A::a = 3;  //指当前对象
    A::display();

2) 两个基类和派生类三者都有同名成员

将上面的C类声明改为:

    class C: public A, public B
    {
        int a;
        void display();
    };

如果在main函数中定义C类对象cl,并调用数据成员a和成员函数display:

    C cl;
    cl.a = 3;
    cl.display();

此时,程序能通过编译,也可以正常运行。请问:执行时访问的是哪一个类中的成员?答案是:访问的是派生类C中的成员。规则是:基类的同名成员在派生类中被屏蔽,成为“不可见”的,或者说,派生类新增加的同名成员覆盖了基类中的同名成员。因此如果在定义派生类对象的模块中通过对象名访问同名的成员,则访问的是派生类的成员。请注意:不同的成员函数,只有在函数名和参数个数相同、类型相匹配的情况下才发生同名覆盖,如果只有函数名相同而参数不同,不会发生同名覆盖,而属于函数重载。

有些读者可能对同名覆盖感到不大好理解。为了说明问题,举个例子,例如把中国作为基类,四川则是中国的派生类,成都则是四川的派生类。基类是相对抽象的,派生类是相对具体的,基类处于外层,具有较广泛的作用域,派生类处于内层,具有局部的作用域。若“中国”类中有平均温度这一属性,四川和成都也都有平均温度这一属性,如果没有四川和成都这两个派生类,谈平均温度显然是指全国平均温度。如果在四川,谈论当地的平均温度显然是指四川的平均温度;如果在成都,谈论当地的平均温度显然是指成都的平均温度。这就是说,全国的“平均温度”在四川省被四川的“平均温度”屏蔽了,或者说,四川的“平均温度”在当地屏蔽了全国的“平均温度”。四川人最关心的是四川的温度,当然不希望用全国温度覆盖四川的平均温度。

如果在四川要查全国平均温度,一定要声明:我要查的是全国的平均温度。同样,要在派生类外访问基类A中的成员,应指明作用域A,写成以下形式:

    cl.A::a=3;  //表示是派生类对象cl中的基类A中的数据成员a
    cl.A::display();  //表示是派生类对象cl中的基类A中的成员函数display

3) 类A和类B是从同一个基类派生的

代码如下所示:

class N
{
public:
   int a;
   void display(){ cout<<"A::a="<<a<<endl; }
};
class A: public N
{
public:
   int al;
};
class B: public N
{
public:
   int a2;
};
class C: public A, public B
{
public:
   int a3;
   void show(){ cout<<"a3="<<a3<<endl; }
}
int main()
{
   C cl;  //定义C类对象cl
   // 其他代码
}

在类A和类B中虽然没有定义数据成员a和成员函数display,但是它们分别从类N继承了数据成员a和成员函数display,这样在类A和类B中同时存在着两个同名的数据成员a和成员函数display。它们是N类成员的拷贝。类A和类B中的数据成员a代表两个不同的存储单元,可以分别存放不同的数据。在程序中可以通过类A和类B的构造函数去调用基类N的构造函数,分别对类A和类B的数据成员a初始化。

怎样才能访问类A中从基类N继承下来的成员呢?显然不能用

    cl.a = 3;  cl.display();



    cl.N::a = 3;  cl. N::display();

因为这样依然无法区别是类A中从基类N继承下来的成员,还是类B中从基类N继承下来的成员。应当通过类N的直接派生类名来指出要访问的是类N的哪一个派生类中的基类成员。如

    cl.A::a=3;   cl.A::display();  //要访问的是类N的派生类A中的基类成员

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