使用多重继承时如何避免死亡钻石？答案

【问题标题】：How can I avoid the Diamond of Death when using multiple inheritance?使用多重继承时如何避免死亡钻石？
【发布时间】：2010-09-13 07:55:46
【问题描述】：

http://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_problem

我知道这意味着什么，但我可以采取哪些措施来避免它？

【问题讨论】：

我想说“不要使用多重继承”，但这只是一个 cad。我也很想看到一个好的答案。
“死亡之钻”有点戏剧化。你到底想知道什么。
它被广泛称为死亡之钻。谷歌一下。
Google 告诉我，它通常被称为“钻石问题”，但在 Java 社区中除外，在 Java 社区中，使用更激烈的术语来证明为什么 Java 通过禁止它来“解决”问题是合理的。跨度>
这里没有“死亡”。虚拟继承和“标准”继承都有其用途（但很少使用）。

标签： c++ multiple-inheritance

【解决方案1】：

虚拟继承。这就是它的用途。

【讨论】：

继承层次结构在哪里？
如果 B 和 C 从 A 派生，D 从 B 和 C 派生，则 B 和 C 必须都将 A 声明为虚拟基。具体来说，同一类的每个虚拟继承实例都被折叠成一个类。任何非虚拟的都不会塌陷，导致钻石再次出现。
虽然虚拟继承是解决死亡钻石问题的特性，但我认为有更好的方法来解决这个问题。即从抽象基类（接口类）继承，而不是从多个具体类继承。

【解决方案2】：

我会坚持只使用接口的多重继承。虽然类的多重继承有时很有吸引力，但如果您经常依赖它，它也会让人感到困惑和痛苦。

【讨论】：

@Arafangion C++ 确实有接口，尽管它不是 Java 中的语言结构。相反，它们只是纯虚拟基类。
@jlh：我承认这一点，尽管我认为虽然 C++ 本身没有接口，但该语言确实允许您实现它们。
我从未见过有人不明白这意味着在这种情况下继承纯抽象类

【解决方案3】：

好吧，Dreaded Diamond 的伟大之处在于它在发生时是一个错误。最好的避免方法是事先弄清楚你的继承结构。例如，我从事的一个项目有查看器和编辑器。 Editor 是 Viewer 的逻辑子类，但由于所有 Viewer 都是子类 - TextViewer、ImageViewer 等，Editor 不是从 Viewer 派生的，因此允许最终的 TextEditor、ImageEditor 类避免菱形。

在无法避免菱形的情况下，使用虚拟继承。然而，对于虚基，最大的警告是虚基的构造函数必须由最派生的类调用，这意味着实际上派生的类无法控制构造函数参数。此外，虚拟基地的存在往往会在通过链施放时导致性能/空间损失，但我不认为除了第一个之外会有太多的损失。

另外，如果您明确说明要使用哪个底座，则始终可以使用菱形。有时这是唯一的方法。

【讨论】：

【解决方案4】：

我会建议一个更好的类设计。我确信通过多重继承可以最好地解决一些问题，但请先检查是否有其他方法。

如果没有，请使用虚函数/接口。

【讨论】：

"先看看有没有别的办法"为什么？

【解决方案5】：

一个实际的例子：

class A {};
class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

注意 D 类如何从 B 和 C 继承。但 B 和 C 都从 A 继承。这将导致 A 类的 2 个副本包含在 vtable 中。

为了解决这个问题，我们需要虚拟继承。需要虚拟继承的是 A 类。因此，这将解决问题：

class A {};
class B : virtual public A {};
class C : virtual public A {};
class D : public B, public C {};

【讨论】：

这只是避免A在内存中出现两次，并不能避免Diamond引起的任何问题。见tinyurl.com/abtjcb；你如何实现getDepartment，它总是返回正确的东西？你不能！你的设计有缺陷。见tinyurl.com/ccjnk6
这就是范围的用途。或者，您可以使用 D 类中的“使用”语句。
这个答案不是仅对您可以控制的课程有效吗？如果 B 和 C 在其他人提供的库中，或者它们是代码库的一部分，则您无法更改此“解决方案”根本不起作用。这也违反了 OOP 的整个原则，即基类不应该与派生类有关，但是这里 B 和 C 突然必须更改，因为当天晚些时候添加了一些 D 类。
对我不起作用。得到链接器“vtable”错误。请参阅下面的“答案”帖子。

【解决方案6】：

继承是一种强有力的武器。仅在您真正需要时才使用它。过去，钻石继承是我在分类方面走得很远的标志，说用户是“员工”，但他们也是“小部件侦听器”，但也是...

在这些情况下，很容易遇到多重继承问题。

我通过使用组合和指向所有者的指针来解决它们：

之前：

class Employee : public WidgetListener, public LectureAttendee
{
public:
     Employee(int x, int y)
         WidgetListener(x), LectureAttendee(y)
     {}
};

之后：

class Employee
{
public:
     Employee(int x, int y)
         : listener(this, x), attendee(this, y)
     {}

     WidgetListener listener;
     LectureAttendee attendee;
};

是的，访问权限是不同的，但是如果您可以采用这种方法，而无需复制代码，那就更好了，因为它的功能不那么强大。（当你别无选择时，你可以节省电力。）

【讨论】：

而你所做的是你的内存使用量增加了很多。不用了。
组合与继承。战斗！

【解决方案7】：

使用委托继承。然后两个类都将指向一个基 A，但必须实现重定向到 A 的方法。它具有将 A 的受保护成员转换为 B、C 和 D 中的“私有”成员的副作用，但现在你不需要需要虚拟，而你没有钻石。

【讨论】：

【解决方案8】：

class A {}; 
class B : public A {}; 
class C : public A {}; 
class D : public B, public C {};

在这种情况下，A 类的属性在 D 类中重复了两次，这会占用更多的内存……所以为了节省内存，我们为 A 类的所有继承属性创建了一个虚拟属性，这些属性存储在 Vtable 中。

【讨论】：