C++ 函数语义学——多继承第二继承类虚函数支持与虚继承带虚函数

多继承第二继承类虚函数支持与虚继承带虚函数

1. 多继承第二继承对虚函数支持的影响（this 指针调整作用）

#include <iostream>class Base1 {
public:virtual void func() {std::cout << "Base1::func()" << std::endl;}virtual ~Base1() = default;  // 添加虚析构函数
};class Base2 {
public:virtual void func() {std::cout << "Base2::func()" << std::endl;}virtual Base2* clone() {std::cout << "Base2::clone()" << std::endl;return new Base2(*this);}virtual ~Base2() = default;  // 添加虚析构函数
};class Derived : public Base1, public Base2 {
public:void func() override {std::cout << "Derived::func()" << std::endl;}Derived* clone() override {std::cout << "Derived::clone()" << std::endl;return new Derived(*this);}
};int main() {// 通过指向第二个基类的指针调用继承类的虚函数时Base2* pb2 = new Derived();pb2->func();  // 调用 Derived::func()delete pb2;// 一个指向派生类的指针调用第二个基类中的虚函数时Derived* pd = new Derived();Base2* pb2_from_pd = pd;pb2_from_pd->func();  // 调用 Derived::func()delete pd;// 允许虚函数的返回值类型有所变化时Base2* pb1 = new Derived();Base2* pb2_clone = pb1->clone();  // 调用 Derived::clone()delete pb1;delete pb2_clone;return 0;
}

解释

1. 通过指向第二个基类的指针调用继承类的虚函数时

   Base2* pb2 = new Derived();
   pb2->func();  // 调用 Derived::func()
   

   在这段代码中，通过 Base2 指针 pb2 调用 Derived 类的虚函数 func 时，编译器会调整 this 指针以正确指向 Derived 对象。

2. 一个指向派生类的指针调用第二个基类中的虚函数时

   Derived* pd = new Derived();
   Base2* pb2_from_pd = pd;
   pb2_from_pd->func();  // 调用 Derived::func()
   

   在这段代码中，通过 Derived 指针 pd 调用 Base2 类的虚函数 func 时，编译器会调整 this 指针以正确指向 Derived 对象。

3. 允许虚函数的返回值类型有所变化时

   Base2* pb1 = new Derived();
   Base2* pb2_clone = pb1->clone();  // 调用 Derived::clone()
   

   在这段代码中，Derived 类的虚函数 clone 的返回值类型与基类不同，但通过 Base2 指针 pb1 调用 clone 函数时，编译器会调整 this 指针以正确指向 Derived 对象。

2. 虚继承下的虚函数

虚继承是一种特殊的继承方式，用于解决多重继承中的菱形继承问题。在虚继承下，虚函数的行为与普通继承类似，但需要注意 this 指针的调整。

示例代码

以下是一个示例，展示了虚继承下的虚函数：

#include <iostream>class Base {
public:virtual void func() {std::cout << "Base::func()" << std::endl;}virtual ~Base() = default;  // 添加虚析构函数
};class Derived1 : virtual public Base {
public:void func() override {std::cout << "Derived1::func()" << std::endl;}
};class Derived2 : virtual public Base {
public:void func() override {std::cout << "Derived2::func()" << std::endl;}
};class Final : public Derived1, public Derived2 {
public:void func() override {std::cout << "Final::func()" << std::endl;}
};int main() {Final f;Base* b = &f;b->func();  // 调用 Final::func()return 0;
}

总结

• 多继承下的虚函数支持：在多继承下，通过指向第二个基类的指针调用继承类的虚函数时，需要进行 this 指针的调整，以确保正确调用虚函数。
• 虚继承下的虚函数：在虚继承下，虚函数的行为与普通继承类似，但需要注意 this 指针的调整，以确保正确调用虚函数。