C++多重繼承一直是一個讓人搞不太清楚的一個問題，但是有時候為了實現(xiàn)多個接口，多重繼承是基本不可避免，當(dāng)然在Windows下我們有強大的COM來幫我們搞定這個事情，不過如果你想自己實現(xiàn)一套類似于COM的東西出來的時候，麻煩事情就來了。
在COM里面，有兩個很基礎(chǔ)的，而且我們都會用到的特性：
1. 純虛接口：一般使用一個只有純虛函數(shù)的類來作為接口
2. 引用計數(shù)：在C++中一般都使用引用計數(shù)來管理對象的生命周期
這兩個功能在一般設(shè)計C++接口的時候也經(jīng)常用到。其實說到底，上面這兩個特性牽扯到的是多重繼承的二個表現(xiàn)：
1. 多重繼承中的數(shù)據(jù)存儲
2. 多重繼承中的虛函數(shù)
在COM中，純虛接口是使用的interface來定義的，引用計數(shù)是通過IUnknown接口來實現(xiàn)的，所有的接口都是從IUnknown這種接口中派生出來的。當(dāng)我們需要某一個類實現(xiàn)多個接口的時候，就經(jīng)常會遇見這樣的多重繼承：
multi-inheritance-com:
哦？！是不是很眼熟，ios，istream，ostream，iostream。。各種C++書籍最喜歡用的一個示例。好吧，現(xiàn)在我們先自己實現(xiàn)一個吧，看看到底要怎么使用多重繼承。
多重繼承中對象的的數(shù)據(jù)存儲
這便是使用多重繼承的時候經(jīng)常產(chǎn)生的第一個問題：多副本的數(shù)據(jù)存儲。
當(dāng)然這個問題很好解決，只需要使用虛繼承即可解決。只需要在IA和IB的定義中，在public IBase前加入virtual關(guān)鍵字即可。
結(jié)果已經(jīng)正確了，為什么會發(fā)生這種情況呢？虛繼承到底干了些什么呢？
我們先來看看在沒有使用虛繼承的情況下，CImpl的在內(nèi)存中是怎么樣的：
cimpl-memory-normal:
對于普通的public繼承（非虛繼承），C++會將基類和派生類的內(nèi)容放在一塊，合起來組成一個完整的派生類，在內(nèi)存上看，它們是連在一起的。按照這樣的規(guī)則，在這里，IA和IB中就會各包含一個IBase，而IA，IB和CImpl中的部分內(nèi)容又共同組成了CImpl。在將CImpl對象o的指針轉(zhuǎn)型成IA的指針pA過程中，指針將被移動到IA所在的部分區(qū)域，同樣在轉(zhuǎn)型成IB的過程中，指針將被移動到IB所在的部分區(qū)域（也就是說，轉(zhuǎn)型之后，指針的值都不一樣）。在之后的操作中，pA操作的便是IA這個部分中的IBase，而pB操作的便是IB這個部分中的IBase，最后IA部分中的IBase變成了1，而IB部分中的IBase變成了-1。所以輸出的結(jié)果也就變成了1和-1了。
之后我們修改成了虛繼承，看看到底發(fā)生了什么？
cimpl-memory-virtual:
原來的IA和IB中的IBase部分變成了一個指向基類的指針，而基類也變成了一個單獨的部分。這樣一旦對基類做任何的修改，都會通過這個指針重定向到這個獨立的基類上去，于是，就不存在多副本的數(shù)據(jù)存儲了，這個詭異的問題也就解決了。但是當(dāng)然從這個圖上我們也可以看到，使用虛繼承后，訪問數(shù)據(jù)多了一次跳轉(zhuǎn)，這多出的一次跳轉(zhuǎn)將導(dǎo)致效率的下降一倍甚至更多，所以如果一個類使用的非常頻繁，很明顯應(yīng)該盡量避免使用虛繼承。
二義性
當(dāng)然數(shù)據(jù)的存儲只是使用多重繼承中遇到的一個問題，現(xiàn)在我們來看另外一個問題，函數(shù)的二義性。
首先我們先把數(shù)據(jù)的存儲拋開，單純的來看一個只有函數(shù)的繼承關(guān)系。
出錯了！杯具。。為什么？錯誤還這么奇怪，神馬叫做可以是IBase中的foo又可以是IBase中的foo呢？
這就是使用多重繼承的時候經(jīng)常產(chǎn)生的第二個問題：二義性。
在使用多重繼承時，如果有兩個被繼承的類擁有共同的基類，那么就很容易出現(xiàn)這種情況。那什么是二義性呢？
我們先來看一個更簡單的繼承關(guān)系：
既然直接使用多重繼承會有如此多的問題，那么我們能不能通過虛函數(shù)來解決這個問題呢？
這里小小的提一下，剛剛二義性里面說到兩個類的距離，對于編譯器來說，一般是找離當(dāng)前的類距離最近的函數(shù)實現(xiàn)來調(diào)用（或者數(shù)據(jù)來訪問），而虛函數(shù)則是讓編譯器做相反的事情：找一個離當(dāng)前類反向距離最遠的函數(shù)實現(xiàn)來調(diào)用。
好，我們先把上面的程序做一點點小改變，把foo()函數(shù)變成一個虛函數(shù)，看看有什么變化。
產(chǎn)生問題的原因依然是二義性。即便換成virtual函數(shù)，也不能改變二義性這個問題。為什么呢？
因為我們是用的.運算符來訪問的，而不是用指針，所以這里虛函數(shù)和普通函數(shù)沒有任何區(qū)別。=.=。。。
好，我們再來小小的修改一下，把他變成指針，讓他通過虛表去訪問，看看行不行。
編譯，結(jié)果。。。還是一樣失敗。。。
好吧，我們可以把調(diào)用foo()的幾句話都去掉，來看看CImpl中生成的虛表到底是個什么樣子。
debug-result-vptr-1:
在這個實例中，IA和CImpl部分公用一個虛表，而IB則使用另外的一個虛表（兩個虛表這個特性主要是在指針類型轉(zhuǎn)換的時候有用，這里就不說了）。
在這IA的虛表中存在一個指向IBase::foo()的指針，在IB的虛表中也存在一個指向IBase::foo()的指針，所以在CImpl中，可以找到兩個IBase::foo()函數(shù)的指針，這樣，編譯器就無法確定到底應(yīng)該使用哪一個IBase::foo()函數(shù)作為他自己的foo()函數(shù)了。二義性也就產(chǎn)生了。
既然如此，那解決起來就沒有什么別的辦法了，只能把foo函數(shù)的最終在CImpl中實現(xiàn)一次了。
在多重繼承中編譯器對this指針的修正
這里再讓我們來看看這次編譯出來的虛表，看看還有什么發(fā)現(xiàn)。
debug-result-vptr-2:
0x004112a3 [thunk]:CImpl::foo`adjustor{4}’ (void) *
這個看上去很怪的函數(shù)是什么呢？我們反匯編一下他看看。
virtual-function-wrapper:
這里可以看到有一句匯編指令：sub ecx, 4。這條指令的左右其實是在修正this指針。
因為從IB的虛表來的請求，this指針都是指向CImpl中IB的部分，而當(dāng)調(diào)用CImpl中的foo函數(shù)時，如果還使用IB的this指針，那么程序就會出錯，所以這里需要先將this指針修正為CImpl所在的地址，才能調(diào)用CImpl的foo函數(shù)。
在程序運行的時候，this指針一般被存儲在ecx寄存器中，或者當(dāng)前函數(shù)的第一個參數(shù)傳遞進去，不過不同的語言或者不同的編譯器編譯出來的代碼可能會不一樣。
我們這里的析構(gòu)函數(shù)都是虛函數(shù)，所以我們還可以在截圖中看到，編譯器會對析構(gòu)函數(shù)做同樣的處理。
如何同時解決數(shù)據(jù)訪問和二義性問題呢
貌似到現(xiàn)在都只提到最簡單的一種多重繼承的情況，但是實際上我們已經(jīng)遇到了很多的問題了，既然多重繼承中會有這么多問題，那我們有沒有什么比較通用的方法能把他們一起解決了呢？
方法肯定是有的：
1. 使用虛繼承
這算是一種確實可行的方法，只是說會帶來額外的時間和空間的開銷，訪問任何一個數(shù)據(jù)，都需要通過虛繼承表進行跳轉(zhuǎn)，不過一般來說夠用了。
2. 虛函數(shù)當(dāng)接口，繼承多個接口，統(tǒng)一實現(xiàn)
這個思想就類似于COM了，只是說COM用的是純虛函數(shù)，對于那些會產(chǎn)生二義性的類，我們在最后都實現(xiàn)一邊，這樣就不會有問題了。這樣帶來的時間開銷也僅僅是調(diào)用時查詢一次虛表。但是麻煩的地方就是，有時候繼承一下，你可能就要實現(xiàn)一下了，比如引用計數(shù)神馬的，當(dāng)然你也可以通過模版來簡化你的代碼。
class IBase
{
public:
virtual ~IBase() {}
virtual void show() = 0;
};
class IA : public IBase
{
public:
virtual ~IA() {}
virtual int inc() = 0;
};
class IB : public IBase
{
public:
virtual ~IB() {}
virtual int dec() = 0;
};
class CImpl : public IA, public IB
{
public:
CImpl() : n(0) {}
virtual ~CImpl() {}
int inc() { return ++n; }
int dec() { return --n; }
void show() { printf("%dn", n); }
private:
int n;
};
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3. 通過純虛函數(shù)實現(xiàn)模版方法，將函數(shù)轉(zhuǎn)移
這種實現(xiàn)比較復(fù)雜，wtl中用的比較多，一般是用在引用計數(shù)上，好處很明顯，就是可以繼承，不用每個類都實現(xiàn)一個引用計數(shù)，而只用將新的基類的引用計數(shù)轉(zhuǎn)移至原本存在的類上就可以了。
class IBase
{
public:
virtual ~IBase() {}
void foo() {}
};
class IA : public IBase
{
public:
virtual ~IA() {}
};
class IShifter
{
public:
virtual ~IShifter() {}
void foo() { do_foo(); }
protected:
virtual void do_foo() = 0;
};
class IB : public IShifter
{
public:
virtual ~IB() {}
};
class CImpl : public IA, public IB
{
public:
virtual ~CImpl() {}
void foo() { IA::foo(); }
protected:
virtual void do_foo() { IA::foo(); }
};
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