c++ - 为什么我应该避免 C++ 中的多重继承？

Question

使用多重继承是一个好概念还是我可以做其他事情？

Answer 1

多重继承(缩写为 MI)的味道，这意味着通常是出于糟糕的原因而做的，它会在维护者面前反击。
总结

考虑特征组合，而不是继承

小心恐惧之钻

考虑继承多个接口(interface)而不是对象

有时，多重继承是正确的。如果是，那么使用它。

准备好在代码审查中捍卫您的多继承架构

1. 也许是组合？
这对于继承来说是正确的，因此对于多重继承更是如此。
你的对象真的需要从另一个继承吗？一个 Car不需要从 Engine 继承上类，也不从 Wheel .一个 Car有一个 Engine和四个 Wheel .
如果您使用多重继承而不是组合来解决这些问题，那么您就做错了。
2. 恐惧钻石
通常，您有一个类(class) A ，然后 B和 C两者都继承自 A .并且(不要问我为什么)然后有人决定 D必须从 B 继承两者和 C .
我在八八年里遇到过两次这样的问题，很有趣，因为:

从一开始就犯了多大的错误(在这两种情况下， D 不应该从 B 和 C 继承)，因为这是糟糕的架构(实际上， C 不应该存在于所有...)

维护人员为此付出了多少，因为在 C++ 中，父类 A曾两次出现在其孙子类D ，从而更新一个父字段 A::field意味着要么更新它两次(通过 B::field 和 C::field )，或者有一些事情悄悄出错并崩溃，稍后(在 B::field 中新建一个指针，并删除 C::field ...)

如果这不是您想要的，则在 C++ 中使用关键字 virtual 来限定继承可避免上述双重布局，但无论如何，根据我的经验，您可能做错了什么......
在对象层次结构中，您应该尝试将层次结构保持为树(一个节点有一个父节点)，而不是图形。
关于钻石的更多信息(编辑 2017-05-03)
C++ 中恐惧钻石的真正问题(假设设计是合理的 - 审查您的代码!)，是您需要做出选择:

类(class)是否可取A在您的布局中存在两次，这意味着什么？如果是，那么一定要从它继承两次。

如果它应该只存在一次，那么虚拟地继承它。

这种选择是问题所固有的，在 C++ 中，与其他语言不同，您实际上可以做到这一点，而无需教条在语言级别强制您的设计。
但与所有权力一样，这种权力也伴随着责任:审查您的设计。
3. 接口(interface)
零个或一个具体类和零个或多个接口(interface)的多重继承通常是可以的，因为您不会遇到上述的恐惧钻石。事实上，这就是 Java 中的工作方式。
通常，当 C 继承自 A 时，您的意思是什么和 B是用户可以使用 C好像它是一个 A ，和/或好像它是 B .
在 C++ 中，接口(interface)是一个抽象类，它具有:

它的所有方法都声明为纯虚拟(后缀 = 0)(删除了 2017-05-03)

无成员变量

零到一个真实对象和零个或多个接口(interface)的多重继承不被认为是“臭的”(至少，没有那么多)。
有关 C++ 抽象接口(interface)的更多信息(编辑 2017-05-03)
首先，NVI 模式可用于生成接口(interface)，因为真正的标准是没有状态(即没有成员变量，除了 this )。你的抽象接口(interface)的重点是发布一个契约(Contract)(“你可以这样称呼我，这样称呼我”)，仅此而已。只有抽象虚拟方法的限制应该是一种设计选择，而不是一种义务。
其次，在 C++ 中，从抽象接口(interface)虚拟继承是有意义的(即使有额外的成本/间接)。如果您不这样做，并且接口(interface)继承在您的层次结构中多次出现，那么您就会有歧义。
第三，面向对象很棒，但它不是 C++ 中的唯一真相。使用正确的工具，并始终记住您在 C++ 中有其他范例提供不同类型的解决方案。
4. 你真的需要多重继承吗？
有时，是的。
通常，您的 C类继承自 A和 B , 和 A和 B是两个不相关的对象(即不在同一个层次结构中，没有共同点，不同的概念等)。
例如，您可以拥有一个 Nodes 的系统。具有 X,Y,Z 坐标，能够进行大量几何计算(可能是一个点，几何对象的一部分)并且每个节点都是一个自动代理，能够与其他代理进行通信。
也许您已经可以访问两个库，每个库都有自己的 namespace (使用 namespace 的另一个原因……但是您使用 namespace ，不是吗？)，其中一个是 geo另一个是 ai所以你有自己的 own::Node两者均来自 ai::Agent和 geo::Point .
这是您应该问自己是否不应该使用组合的时刻。如 own::Node真的是两个 ai::Agent和一个 geo::Point ，那么合成就不行了。
然后你需要多重继承，有你的 own::Node根据他们在 3D 空间中的位置与其他代理进行通信。
(您会注意到 ai::Agent 和 geo::Point 完全、完全、完全无关……这大大降低了多重继承的危险)
其他案例(编辑 2017-05-03)
还有其他情况:

使用(希望是私有(private)的)继承作为实现细节

一些 C++ 习语如策略可以使用多重继承(当每个部分需要通过 this 与其他部分通信时)

来自 std::exception ( Is Virtual Inheritance necessary for Exceptions? )

的虚拟继承

等

有时你可以使用组合，有时 MI 更好。重点是:你有选择。负责任地做(并审查您的代码)。
5. 那么，我应该做多重继承吗？
大多数时候，根据我的经验，没有。 MI 不是正确的工具，即使它看起来有效，因为它可以被懒惰的人使用，而不会意识到后果(例如使 Car 同时成为 Engine 和 Wheel )。
但有时，是的。那时，没有什么比 MI 更好用了。
但是因为 MI 很臭，所以准备在代码审查中捍卫你的架构(捍卫它是一件好事，因为如果你无法捍卫它，那么你就不应该这样做)。