Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 47
Текст из файла (страница 47)
В таком случае класс satellite мог бы быть task илиdisplayed, но не то и другое вместе (если, конечно, task не является производным от displayed илинаоборот). В любом случае теряется гибкость.6.5.1 Множественное вхождение базового классаВозможность иметь более одного базового класса влечет за собой возможность неоднократноговхождения класса как базового. Допустим, классы task и displayed являются производными класса link,тогда в satellite он будет входить дважды:class task : public link {// link используется для связывания всех// задач в список (список диспетчера)// ...};class displayed : public link {// link используется для связывания всех// изображаемых объектов (список изображений)// ...};Но проблем не возникает.
Два различных объекта link используются для различных списков, и этисписки не конфликтуют друг с другом. Конечно, без риска неоднозначности нельзя обращаться к членамкласса link, но как это сделать корректно, показано в следующем разделе. Графически объект satelliteможно представить так:Но можно привести примеры, когда общий базовый класс не должен представляться двумя различнымиобъектами (см. $$6.5.3).6.5.2 Разрешение неоднозначностиЕстественно, у двух базовых классов могут быть функции-члены с одинаковыми именами:class task {// ...virtual debug_info* get_debug();};class displayed {// ...virtual debug_info* get_debug();};При использовании класса satellite подобная неоднозначность функций должна быть разрешена:165Бьерн Страуструп.Язык программирования С++void f(satellite* sp){debug_info* dip = sp->get_debug(); //ошибка: неоднозначностьdip = sp->task::get_debug();// нормальноdip = sp->displayed::get_debug(); // нормально}Однако, явное разрешение неоднозначности хлопотно, поэтому для ее устранения лучше всегоопределить новую функцию в производном классе:class satellite : public task, public derived {// ...debug_info* get_debug(){debug_info* dip1 = task:get_debug();debug_info* dip2 = displayed::get_debug();return dip1->merge(dip2);}};Тем самым локализуется информация из базовых для satellite классов.
Поскольку satellite::get_debug()является переопределением функций get_debug() из обоих базовых классов, гарантируется, что именноона будет вызываться при всяком обращении к get_debug() для объекта типа satellite.Транслятор выявляет коллизии имен, возникающие при определении одного и того же имени в более,чем одном базовом классе. Поэтому программисту не надо указывать какое именно имя используется,кроме случая, когда его использование действительно неоднозначно. Как правило использованиебазовых классов не приводит к коллизии имен. В большинстве случаев, даже если имена совпадают,коллизия не возникает, поскольку имена не используются непосредственно для объектов производногокласса.Аналогичная проблема, когда в двух классах есть функции с одним именем, но разным назначением,обсуждается в $$13.8 на примере функции draw() для классов Window и Cowboy.Если неоднозначности не возникает, излишне указывать имя базового класса при явном обращении кего члену.
В частности, если множественное наследование не используется, вполне достаточноиспользовать обозначение типа "где-то в базовом классе". Это позволяет программисту не запоминатьимя прямого базового класса и спасает его от ошибок (впрочем, редких), возникающих при перестройкеиерархии классов. Например, в функции из $$6.2.5void manager::print(){employee::print();// ...}предполагается, что employee - прямой базовый класс для manager.
Результат этой функции неизменится, если employee окажется косвенным базовым классом для manager, а в прямом базовомклассе функции print() нет. Однако, кто-то мог бы следующим образом перестроить классы:class employee {// ...virtual void print();};class foreman : public employee {// ...void print();};class manager : public foreman {// ...void print();166Бьерн Страуструп.Язык программирования С++};Теперь функция foreman::print() не будет вызываться, хотя почти наверняка предполагался вызовименно этой функции.
С помощью небольшой хитрости можно преодолеть эту трудность:class foreman : public employee {typedef employee inherited;// ...void print();};class manager : public foreman {typedef foreman inherited;// ...void print();};void manager::print(){inherited::print();// ...}Правила областей видимости, в частности те, которые относятся к вложенным типам, гарантируют, чтовозникшие несколько типов inherited не будут конфликтовать друг с другом. В общем-то дело вкуса,считать решение с типом inherited наглядным или нет.6.5.3 Виртуальные базовые классыВ предыдущих разделах множественное наследование рассматривалось как существенный фактор,позволяющий за счет слияния классов безболезненно интегрировать независимо создававшиесяпрограммы.
Это самое основное применение множественного наследования, и, к счастью (но неслучайно), это самый простой и надежный способ его применения.Иногда применение множественного наследования предполагает достаточно тесную связь междуклассами, которые рассматриваются как "братские" базовые классы. Такие классы-братья обычнодолжны проектироваться совместно. В большинстве случаев для этого не требуется особый стильпрограммирования, существенно отличающийся от того, который мы только что рассматривали.
Простона производный класс возлагается некоторая дополнительная работа. Обычно она сводится кпереопределению одной или нескольких виртуальных функций (см. $$13.2 и $$8.7). В некоторыхслучаях классы-братья должны иметь общую информацию. Поскольку С++ - язык со строгим контролемтипов, общность информации возможна только при явном указании того, что является общим в этихклассах. Способом такого указания может служить виртуальный базовый класс.Виртуальный базовый класс можно использовать для представления "головного" класса, который можетконкретизироваться разными способами:class window {// головная информацияvirtual void draw();};Для простоты рассмотрим только один вид общей информации из класса window - функцию draw().Можно определять разные более развитые классы, представляющие окна (window).
В каждомопределяется своя (более развитая) функция рисования (draw):class window_w_border : public virtual window {// класс "окно с рамкой"// определения, связанные с рамкойvoid draw();};167Бьерн Страуструп.Язык программирования С++class window_w_menu : public virtual window {// класс "окно с меню"// определения, связанные с менюvoid draw();};Теперь хотелось бы определить окно с рамкой и меню:class window_w_border_and_menu: public virtual window,public window_w_border,public window_w_menu {// класс "окно с рамкой и меню"void draw();};Каждый производный класс добавляет новые свойства окна. Чтобы воспользоваться комбинацией всехэтих свойств, мы должны гарантировать, что один и тот же объект класса window используется дляпредставления вхождений базового класса window в эти производные классы.
Именно это обеспечиваетописание window во всех производных классах как виртуального базового класса.Можно следующим образом изобразить состав объекта класса window_w_border_and_menu:Чтобы увидеть разницу между обычным и виртуальным наследованием, сравните этот рисунок срисунком из $$6.5, показывающим состав объекта класса satellite. В графе наследования каждыйбазовый класс с данным именем, который был указан как виртуальный, будет представленединственным объектом этого класса. Напротив, каждый базовый класс, который при описаниинаследования не был указан как виртуальный, будет представлен своим собственным объектом.Теперь надо написать все эти функции draw().
Это не слишком трудно, но для неосторожногопрограммиста здесь есть ловушка. Сначала пойдем самым простым путем, который как раз к ней иведет:void window_w_border::draw(){window::draw();// рисуем рамку}void window_w_menu::draw(){window::draw();// рисуем меню}Пока все хорошо. Все это очевидно, и мы следуем образцу определения таких функций при условииединственного наследования ($$6.2.1), который работал прекрасно.