C++學習從零開始(二)

　　多重繼承

　　這裡有個有趣的問題，如下：

　　struct A { long a, b, c; char d; }; struct B : public A { long e, f; };

　　上面的B::e和B::f映射的偏移是多少?不同的編譯器有不同的映射結果，對於派生的實現，C++並沒有強行規定。大多數編譯器都是讓B::e映射的偏移值為16(即A的長度，關於自定義類型的長度可參考《C++從零開始(九)》)，B::f映射20。這相當於先把空間留出來排列父類的成員變量，再排列自己的成員變量。但是存在這樣的語義--西紅柿即是蔬菜又是水果，鯨魚即是海洋生物又是脯乳動物。即一個實例既是這種類型又是那種類型，對於此，C++提供了多重派生或稱多重繼承，用“,”間隔各父類，如下：

　　struct A { long A_a, A_b, c; void ABC(); }; struct B { long c, B_b, B_a; void ABC

　　(); };

　　struct AB : public A, public B { long ab, c; void ABCD(); };

　　void A::ABC() { A_a = A_b = 10; c = 20; }

　　void B::ABC() { B_a = B_b = 20; c = 10; }

　　void AB::ABCD() { A_a = B_a = 1; A_b = B_b = 2; c = A::c = B::c = 3; }

　　void main() { AB ab; ab.A_a = 3; ab.B_b = 4; ab.ABC(); }

　　上面的結構AB從結構A和結構B派生而來，即我們可以說ab既是A的實例也是B的實例，並且還是AB的實例。那麼在派生AB時，將生成幾個映射元素?照前篇的說法，除了AB的類型定義符“{}”中定義的AB::ab和AB::c以外(類型均為long AB::)，還要生成繼承

　　來的映射元素，各映射元素名字的修飾換成AB::，類型不變，映射的值也不變。因此對於兩個父類，則生成8個映射元素(每個類都有4個映射元素)，比如其中一個的名字為AB::A_b，類型為long A::，映射的值為4;也有一個名字為AB::B_b，類型為long B::，映射的值依舊為4。注意A::ABC和B::ABC的名字一樣，因此其中兩個映射元素的名字都為AB::ABC，但類型則一個為void( A:: )()一個為void( B:: )()，映射的地址分別為A::ABC和B::ABC。同樣，就有三個映射元素的名字都為AB::c，類型則分別為long A::、long B::和long AB::，映射的偏移值依次為8、0和28。照前面說的先排列父類的成員變量再排列子類的成員變量，因此類型為long AB::的AB::c映射的值為兩個父類的長度之和再加上AB::ab所帶來的偏移。注意問題，上面繼承生成的8個映射元素中有兩對同名，但不存在任何問題，因為它們的類型不同，而最後編譯器將根據它們各自的類型而修改它們的名字以形成符號，這樣連接時將不會發生重定義問題，但帶來其他問題。ab.ABC();一定是ab.AB::ABC();的簡寫，因為ab是AB類型的，但現在由於有兩個AB::ABC，因此上面直接書寫ab.ABC將報錯，因為無法知道是要哪個AB::ABC，這時怎麼辦?

　　回想本文上篇提到的公共、保護、私有繼承，其中說過，公共就表示外界可以將子類的實例當作父類的實例來看待。即所有需要用到父類實例的地方，如果是子類實例，且它們之間是公共繼承的關系，則編譯器將會進行隱式類型轉換將子類實例轉換成父類實例。因此上面的ab.A_a = 3;實際是ab.AB::A_a = 3;，而AB::A_a的類型是long A::，而成員操作符要求兩邊所屬的類型相同，左邊類型為AB，且AB為A的子類，因此編譯器將自動進行隱式類型轉換，將AB的實例變成A的實例，然後再計算成員操作符。

　　注意前面說AB::A_b和AB::B_b的偏移值都為4，則ab.A_b = 3;豈不是等效於ab.B_b = 3;?即使按照上面的說法，由於AB::A_b和AB::B_b的類型分別是long A::和long B::，也最多只是前者轉換成A的實例後者轉換成B的實例，AB::A_b和AB::B_b映射的偏移依舊沒變啊。因此變的是成員操作符左邊的數字。對於結構AB，假設先排列父類A的成員變量再排列父類B的成員變量，則AB::B_b映射的偏移就應該為16(結構A的長度加上B::c引入的偏移)，但它實際映射為4，因此就將成員操作符左側的地址類型的數字加上12(結構A的長度)。而對於AB::A_b，由於結構A的成員變量先被排列，故只偏移0。假設上面ab對應的地址為3000，對於ab.B_b = 4;，AB類型的地址類型的數字3000在“.”的左側，轉成B類型的地址類型的數字3012(因為偏移12)，然後再將“.”右側的偏移類型的數字4加上3012，最後返回類型為long的地址類型的數字3016，再繼續計算“=”。同樣也可知道ab.A_a = 3;中的成員操作符最後返回long類型的地址類型的數字3000，而ab.A_b將返回3004，ab.ab將返回3024。