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  • 虚基类解决的问题: 当存在基类A,类B与C派生自A,类D派生自类B与C时,类D中存在...如何使用虚基类: //.h Class A {}; Class B:public virtual A {...}; //此时类A称为类B的虚基类 Class C:virtual public A {...};...

    1、虚基类:
    虚基类解决的问题:
    当存在基类A,类B与C派生自A,类D派生自类B与C时,类D中存在两个类A对象导致二义性问题。
    二义性问题还有如:对象d不知道调用哪个类B或类C中均存在的func()方法。

    如何使用虚基类:

    //.h
    Class A {};
    Class B:public virtual A {...}; //此时类A称为类B的虚基类
    Class C:virtual public A {...}; //此时类A称为类C的虚基类
    Class D:public B,public C{...};
    

    此时类D的实例化对象中只存在一个类A对象,因此不存在二义性问题。这是C++定义的新语法,以不增加新关键字为原则因此使用了virtual作为修饰符。

    //.cpp
    D::D(const A& a,variable x,variable y,...):A(a),B(a,x),C(a,y){}
    D::D(const B& b,variable x,variable y,...):A(b),B(b,x),C(b,y){}
      将类B对象b给与类A与类C构造函数,因为其基类均是A,
      基类引用可以指向派生类,因此不存在问题。
    

    普通的多重继承,派生类只能调用上一级基类(即时基类)的构造函数,但在虚继承问题中,类D必须直接调用类A的构造函数(语法规定),对于非虚基类,则直接调用非法。

    a) 虚继承会增加大小、速度、初始化复杂度等成本,应该经历避免虚继承与多重继承。

    2、抽象基类:
    包含纯虚函数的类称为抽象类,抽象类不能够实例化,至少包含一个纯虚函数的类称为抽象类。
    纯虚函数:将虚函数声明结尾处为=0,不进行函数定义,如:

    //.h
    Class A{
    public:
    	A() {}
    	virtual show(); //在cpp文件中实现
    	virtual express() = 0; //纯虚函数 不需要实现	
    	virtual ~A(); //cpp中实现
    };
    

    纯虚析构函数:当需要定义一个抽象类,而类中又没有其他纯虚函数,因为至少包含一个纯虚函数才能成为抽象类,因此可以将虚析构函数设置为纯虚的。

    //.h
    Class A{
    public:
    	A() {}
    	...
    	virtual ~A() = 0; 
    };
    
    //.cpp
    A::~A() {}
    

    注:纯虚析构函数必须提供定义(其他的不需要),因为派生类析构时,需要调用基类的析构函数,所以要保证为它提供函数体。如果不这么做,链接器就会报错

    参考资料: C++ Primer Plus 14.3多重继承 与 Effective C++条款7为多态基类声明虚析构函数

    总结:

    1、虚基类是针对派生时的基类而言的,单独看类A不存在虚基类的说法。
    2、virtual 和 public 两个修饰符的位置可以互换。
    3、基类A可以为抽象类也可以为普通类
    4、在派生类中直接调用虚基类构造函数。
    5、虽然抽象类的析构函数可以是纯虚函数,但必须提供析构函数的定义。

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  • 【项目3】在下面一段类的定义中,自行车类的虚基类为车辆类,机动车类的虚基类也为车辆类,摩托车类的基类为自行车类和机动车类,类之间均为公有继承。 (1)根据上面各类间关系的描述,补全下面程序段中空缺的代码...
    【项目3】在下面一段类的定义中,自行车类的虚基类为车辆类,机动车类的虚基类也为车辆类,摩托车类的基类为自行车类和机动车类,类之间均为公有继承。
    (1)根据上面各类间关系的描述,补全下面程序段中空缺的代码
    (2)实现程序中声明的成员函数,注意相应操作中的动作发生的条件不能满足时应给出提示。
    (3)运行程序,享受开摩托的过程。(请下载资源中一个可执行文件,可以先运行再编程。不必申请驾照,这个摩托车很安全。)

    (4)在报告中回答问题:本题中使用虚基类的好处是什么?

    #include <iostream>
    #include<conio.h>
    #include <windows.h>
    using namespace std;
    enum vehicleStaus {rest, running};  //车辆状态:泊车、行进
    class vehicle //车辆类
    {
    protected:
    	int maxSpeed;		//最大车速
    	int currentSpeed;	//当前速度
    	int weight;			//车重
    	vehicleStaus status; //rest-泊车状态;running-行进状态
    public:
    	vehicle(int maxS, int w); //构造函数,初始时,当前速度总为0且处在停车状态
    	void start();  //由rest状态到running, 初速为1
    	void stop(); //由running状态到rest, 当前速度小于5时,才允许停车
    	void speed_up();  //加速,调用1次,速度加1
    	void slow_down(); //减速,调用1次,速度减1,速度为0时,停车
        int  GetSpeed1(){return maxSpeed;}
        int  GetSpeed2(){return currentSpeed;}
        int GetWeight(){return weight;}
        vehicleStaus GetStatus(){return status;}
    };
    vehicle::vehicle(int maxS, int w):maxSpeed(maxS),weight(w),currentSpeed(0),status(rest){}
    void vehicle::start(){status=running;currentSpeed=1;}
    void vehicle::stop(){if(currentSpeed<5)status=rest;}
    void vehicle::speed_up(){if(currentSpeed<maxSpeed)++currentSpeed;}
    void vehicle::slow_down(){if(currentSpeed>0)--currentSpeed;}
    
    class bicycle :virtual public vehicle//(1)自行车类的虚基类为车辆类
    {
    protected:
    	double height; //车高
    public:
    	bicycle(int maxS=10, int w=50, int h=0.7);   //定义构造函数
    	double GetHeight(){return height;}
    };
    bicycle::bicycle(int maxS, int w, int h):vehicle(maxS, w),height(h){}
    
    class motorcar :virtual public vehicle //(2)机动车类的虚基类也为车辆类
    {
    protected:
    	int seatNum; //座位数
    	int passengerNum; //乘客人数
    public:
    	motorcar(int maxS=150, int w=1500, int s=5, int p=1);   //定义构造函数
    	void addPassenger(int p=1);   //增加搭载的乘客,超员要拒载,有人下车时,p为负数。当然车上乘客至少有1个(司机)。只有车停稳后才能上下客。
        int GetSeat(){return seatNum;}
        int GetPassenger(){return passengerNum;}
    };
    motorcar::motorcar(int maxS, int w, int s, int p):vehicle(maxS,  w),seatNum(s),passengerNum(p){}
    void motorcar::addPassenger(int p)
    {
    	if(passengerNum+p>seatNum)
    		{cout<<"超了.."<<endl;passengerNum=seatNum;}
    	else if(passengerNum+p<0)
    		{cout<<"没了。。"<<endl;passengerNum=0;}
    	else  passengerNum+=p;
    }
    class motorcycle: public bicycle,public motorcar//(3)摩托车类的基类为自行车类和机动车类
    {
    public:
    	//定义构造函数
    	motorcycle(int maxS=90, int w=100, int s=3, int p=1, int h=0.7);
    	void show(); //显示摩托车的运行状态
    };
    motorcycle::motorcycle(int maxS, int w, int s, int p, int h)//虚基类必须直接初始化
          :vehicle(maxS, w),bicycle(maxS,w,h),motorcar(maxS,w,s,p){}
    void motorcycle::show()
    {
    	cout<<endl;
    	cout<<"最大速度:"<<  GetSpeed1()   <<endl;
    	cout<<"当前速度:"<<  GetSpeed2()   <<endl;
    	cout<<"车子重量:"<<   GetWeight() <<endl;
    	cout<<"车子状态:"<<   GetStatus() <<endl;
    	cout<<"车子高度:"<<    GetHeight()<<endl;
    	cout<<"车子座位:"<<   GetSeat()<<endl;
    	cout<<"车子乘客:"<<   GetPassenger()<<endl;
    }
    int main( )
    {
    	motorcycle m;
    	bool end=false;
    	while (!end){
    		cout<<"请操作:1-启动  2-加速  3-减速  4-有人上车  5-有人下车  6-停车 0-结束"<<endl;
    		char keydown= _getch(); //_getch()返回键盘上读取的字符
    		switch(keydown)
    		{
    		case '1':
    			cout<<"操作(启动)\t"; m.start(); break;
    		case '2':
    			cout<<"操作(加速)\t"; m.speed_up(); break;
    		case '3':
    			cout<<"操作(减速)\t"; m.slow_down(); break;
    		case '4':
    			cout<<"操作(有人上车)\t"; m.addPassenger(); break;
    		case '5':
    			cout<<"操作(有人下车)\t"; m.addPassenger(-1); break;
    		case '6':
    			cout<<"操作(停车)\t"; m.stop(); break;
    		case '0':
    			end=true; break;
    		}
    		m.show();
    		cout<<endl;
    		Sleep(200);  //要包含头文件<windows.h>
    	}
    	return 0;
    }
    


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  • 使用虚基类,可以使得在派生类中只保留间接基类的一份成员。 声明虚基类只需要在继承方式前面加上 virtual 关键字 虚函数 成员函数前面加virtual关键字,基类的虚函数不用实现,派生时再具体实现 抽象类 虚函数...

    虚基类

    使用虚基类,可以使得在派生类中只保留间接基类的一份成员。

    声明虚基类只需要在继承方式前面加上 virtual 关键字

    虚函数

    成员函数前面加virtual关键字,基类的虚函数不用实现,派生时再具体实现

    抽象类

    虚函数等于0,不能实例化

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  • //在多重派生中如果希望公共的基类在派生类中只有一个拷贝,可将此基类说明为虚基类 ...//而且只有最远派生类的对虚基类的构造函数使用有效,之前的都是无效的,而且构造函数只能被调用一次; //虚基类 /* class bas
    //在多重派生中如果希望公共的基类在派生类中只有一个拷贝,可将此基类说明为虚基类
    //virtual public base0
    //如果虚基类的构造函数是默认或者缺省够造函数那么后面的派生类则无需对虚基类的构造函数进行调用了
    //需要注意的是如果虚基类中没有默认构造函数,或者中间的派生类采用的不是默认构造函数或者有参数,那么在所有的派生类中必须都要有虚基类构造函数的说明
    //而且只有最远派生类的对虚基类的构造函数使用有效,之前的都是无效的,而且构造函数只能被调用一次;
    
    //虚基类
    /*
    class base0 {
    public:
    	int var0;
    	base0(int var0) ;
    };
    base0::base0(int var0)
    {
    	this->var0 = var0;
    }
    
    class base1:virtual public base0 {
    public:
    	int var1;
    	base1(int var0,int var1);
    };
    
    base1::base1(int var0,int var1):base0(var0)
    {
    	this->var1 = var1;
    }
    
    class base2 :virtual public base0 {
    public:
    	int var2;
    	base2(int var0, int var2);
    };
    
    base2::base2(int var0, int var2) :base0(var0)
    {
    	this->var2 = var2;
    }
    
    class base3:public base1,public base2 {
    public:
    	base3(int var0, int var1, int var2,int var3);
    };
    
    base3::base3(int var0, int var1, int var2, int var3): base0(var3),base1(var0,var1),base2(var2,var3)
    {
    }
    
    int main()
    {
    	base3 b(1, 2, 3, 4);
    	cout << "b.base1.var0:" << b.base1::var0 << endl;
    	cout << "b.base2.var0:" << b.base2::var0 << endl;
    	b.base1::var0 = 10;
    	cout << "b.base2.var0:" << b.base2::var0 << endl;
    	system("pause");
    }
    */
    
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空空如也

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不使用虚基类