C++多重继承——为什么你不能工作？

Question

我正在尝试解决一个有趣的多重继承问题。

祖父类是一个接口类，具有多个方法：

class A
{
public:
    virtual int foo() = 0;
    virtual int bar() = 0;
};

那么还有一些抽象类，部分实现了这个接口。

class B : public A
{
public:
    int foo() { return 0;}
};

class C : public A
{
public:
    int bar() { return 1;}
};

我想使用的类继承自父类，并通过使用指令指定应该从哪里获取方法：

class D : public B, public C
{
public:
    using B::foo;
    using C::bar;
};

当我尝试实例化一个D时，我会因为试图实例化抽象类而出现错误。

int main()
{
    D d; //<-- Error cannot instantiate abstract class.

    int test = d.foo();
    int test2 = d.bar();

    return 0;
}

有人可以帮我理解问题以及如何最好地利用部分实现吗？

- Michael

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在菱形继承中，您需要使用虚拟继承。但我不认为仅凭这一点就能解决您的问题。 - David

Answer 1

你没有使用钻石继承。对于D类的B和C基类，它们各自拥有自己的A基类子对象，因为它们不是通过虚继承从A继承而来的。

因此，在D类中，实际上有四个需要实现的纯虚成员函数：来自B的A::foo和A::bar以及来自C的A::foo和A::bar。

你可能想要使用虚继承。类声明和基类列表应该像这样：

class A
class B : public virtual A
class C : public virtual A
class D : public B, public C

如果您不想使用虚继承，则需要覆盖D中的另外两个纯虚函数：

class D : public B, public C
{
public:
    using B::foo;
    using C::bar;

    int B::bar() { return 0; }
    int C::foo() { return 0; }
};

- James McNellis

Answer 2

为了使它们正确继承，您需要将基类设置为virtual。一般规则是，除非您知道自己在做什么并且想要禁用该成员/基类的正常继承，否则所有非私有成员函数和基类都应该是virtual。

- Chris Dodd

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一般规则是所有公共成员函数和基类都应该是虚拟的。什么？这是谁的一般规则？如果有什么的话，关于虚拟成员函数的一般规则是将它们设为私有，并在基类中有一个公共的非虚拟成员函数调用私有的虚拟成员函数（这在GotW文章“Virtuality”中讨论过）。至于虚拟基类……在过去几年中，我只能想到一个需要使用虚拟继承的情况。 - James McNellis

@JamesMcNellis "在过去的几年中，我只能想到一个需要使用虚继承的情况。" 你需要使用非虚继承的次数有多少？ - curiousguy

@JamesMcNellis：那篇文章基本上是一派胡言。唯一正确的是大多数成员函数（无论是否虚拟）应该是私有的。公共非虚拟成员函数是一场灾难的前兆，基本上意味着该类不能被子类化。 - Chris Dodd

@ChrisDodd 你在说什么啊...伙计，如果你说出你个人的想法，至少不要假装你所说的是事实...gtkmm只是C++类的许多例子之一，其中只有很少的虚函数，通常是受保护的，并且这些类仍然完全可以被子类化（它们非常容易被子类化）。如果你喜欢将所有公共方法都设置为虚函数-那很好。我不喜欢，但我不会告诉你如何编写代码。只是不要把个人习惯当作事实传递给其他人... - cfa45ca55111016ee9269f0a52e771