七、菱形继承与菱形虚拟继承
1.单继承
一个子类只有一个直接父类时称这个继承关系为单继承
2.多继承
一个子类有两个或以上直接父类时称这个继承关系为多继承
3.菱形继承
菱形继承是多继承的一种特殊情况
菱形继承存在的问题：从下面的对象成员模型构造，可以看出菱形继承有数据冗余和二义性的问题。在Assistant的对象中Person成员会有两份。
class Person { public: string _name; // 姓名 }; class Student : public Person { protected: int _num; //学号 }; class Teacher : public Person { protected: int _id; // 职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected: string _majorCourse; // 主修课程 }; void Test() { // 这样会有二义性无法明确知道访问的是哪一个_name Assistant a; a._name = "peter"; // 需要显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决 a.Student::_name = "xxx"; a.Teacher::_name = "yyy"; }
虚拟继承可以解决菱形继承的二义性和数据冗余的问题。如上面的继承关系，在Student和Teacher的继承Person时使用虚拟继承，即可解决问题。需要注意的是，虚拟继承不要在其他地方去使用。
虚拟继承在原有的基础上，修改如下：
class Person { public: string _name; // 姓名 }; class Student : virtual public Person //虚拟继承 { protected: int _num; //学号 }; class Teacher : virtual public Person //虚拟继承 { protected: int _id; // 职工编号 }; class Assistant : public Student, public Teacher { protected: string _majorCourse; // 主修课程 };
4.虚拟继承解决数据冗余和二义性的原理
为了研究虚拟继承原理，我们给出了一个简化的菱形继承继承体系，再借助内存窗口观察对象成员的模型。
菱形继承下，D中成员在内存的分布情况：
class A { public: int _a; }; class B : public A { public: int _b; }; class C : public A { public: int _c; }; class D : public B, public C { public: int _d; }; int main() { D d; d.B::_a = 1; d.C::_a = 2; d._b = 3; d._c = 4; d._d = 5; return 0; }
从下图内存分布来看，D类中继承了B和C中的两个_a数据，存在数据冗余。
菱形虚拟继承下，D中成员在内存的分布情况：
class A { public: int _a; }; class B : virtual public A { public: int _b; }; class C : virtual public A { public: int _c; }; class D : public B, public C { public: int _d; }; int main() { D d; d.B::_a = 1; d.C::_a = 2; d._b = 3; d._c = 4; d._d = 5; return 0; }
下图是菱形虚拟继承的内存对象成员模型：这里可以分析出D对象中将_a放到的了对象组成的最下面，这个_a同时属于B和C，那么B和C如何去找到公共的A呢？这里是通过了B和C的两个指针，指向的一张表。这两个指针叫虚基表指针，这两个表叫虚基表。虚基表中存的偏移量。通过偏移量可以找到下面的A。
八、继承的总结和反思
1. 很多人说C++语法复杂，其实多继承就是一个体现。有了多继承，就存在菱形继承，有了菱形继承就有菱形虚拟继承，底层实现就很复杂。所以一般不建议设计出多继承，一定不要设计出菱形继承。否则在复杂度及性能上都有问题。
2. 多继承可以认为是C++的缺陷之一，很多后来的面向对象语言都没有多继承，如Java。
继承与组合：
public继承是一种is-a的关系。也就是说每个派生类对象都是一个基类对象。
组合是一种has-a的关系。假设B组合了A，每个B对象中都有一个A对象。
// Car和BMW Car和Benz构成is-a的关系 class Car { protected: string _colour = "白色"; // 颜色 string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号 }; class BMW : public Car { public: void Drive() { cout << "好开-操控" << endl; } }; class Benz : public Car { public: void Drive() { cout << "好坐-舒适" << endl; } }; /********************************************************/ // Tire（轮胎）和Car构成has-a的关系 class Tire { protected: string _brand = "Michelin"; // 品牌 size_t _size = 17; // 尺寸 }; class Car { protected: string _colour = "白色"; // 颜色 string _num = "陕ABIT00"; // 车牌号 Tire _t; // 轮胎 };
优先使用对象组合，而不是类继承
1.继承允许你根据基类的实现来定义派生类的实现。这种通过生成派生类的复用通常被称为白箱复用 (white-box reuse)。术语“白箱”是相对可视性而言：在继承方式中，基类的内部细节对子类可见 。继承一定程度破坏了基类的封装，基类的改变，对派生类有很大的影响。派生类和基类间的依赖关 系很强，耦合度高。
2.对象组合是类继承之外的另一种复用选择。新的更复杂的功能可以通过组装或组合对象来获得。对 象组合要求被组合的对象具有良好定义的接口。这种复用风格被称为黑箱复用(black-box reuse)， 因为对象的内部细节是不可见的。对象只以“黑箱”的形式出现。 组合类之间没有很强的依赖关系， 耦合度低。优先使用对象组合有助于你保持每个类被封装。
3.实际尽量多去用组合。组合的耦合度低，代码维护性好。不过继承也有用武之地的，有些关系就适 合继承那就用继承，另外要实现多态，也必须要继承。类之间的关系可以用继承，可以用组合，就用组合。
九、总结
1.什么是菱形继承？菱形继承的问题是什么？
菱形继承是多继承的一种特殊情况，B和C继承了A，D继承了B和C，这就是所谓的菱形继承。由于D继承了B和C，在D中会有两份A类的数据，会存在数据冗余和二义性问题。
2.什么是菱形虚拟继承？如何解决数据冗余和二义性？
菱形虚拟继承就是在B和C处（首次继承父类的地方）采用虚拟继承（virtual），那么在父类的数据（A）在D中就只有一份，然后采用虚基表指针和虚基表中的偏移量访问父类成员，从而解决了数据冗余和二义性的问题。
3.继承和组合的区别？什么时候用继承和组合？
继承是一种is-a的关系。组合是一种has-a的关系。
- 如果二者之间存在“是”的关系，并且一个类要对另外一个类公开所有接口，那么继承是更好的选择。
- 如果二者存在一个“有”的关系，那么首选组合。
- 如果二者既存在“是”，又存在“有”，优先选用组合
