47. Множественное наследование и виртуальное наследование базовых классов. Использование виртуального механизма для реализации принципа полиморфизма.

Множественное наследование позволяет порожденному классу наследовать элементы более, чем от одного базового класса. Синтаксис заголовков классов расширяется так, чтобы разрешить создание списка базовых классов и обозначения их уровня доступа:

class X

{...};

class Y

{...};

class Z

{...};

class A : public X, public Y, public Z

{...};

Класс А обобщенно наследует элементы всех трех основных классов.

Виртуальное наследование базового класса гарантирует, что в любом производном классе будет присутствовать только одна его копия.

Если два (или больше) класса выведены из общего базового класса, мы можем предотвратить включение нескольких его копий в объекте, выведенном из этих классов, что реализуется путем объявления базового класса при его наследовании виртуальным. Для этого достаточно предварить имя наследуемого базового класса ключевым словом virtual.

Полиморфизм – одна из основных составляющих объектно-ориентированного программирования, позволяющая определять в базовом классе методы, которые будут общими для всех классов-наследников, при этом класс-наследник может определять специфическую реализацию некоторых или всех этих методов. Основным инструментом для реализации принципа полиморфизма является использование виртуальных методов и абстрактных классов.

Динамический полиморфизм возможен благодаря сочетанию двух средств: наследования и виртуальных функций.

Класс, который включает виртуальную функцию, называется полиморфным классом. Этот термин также применяется к классу, который наследует базовый класс, содержащий виртуальную функцию.

Виртуальная функция — это функция, которая объявляется в базовом классе с использованием ключевого слова virtual и переопределяется в одном или нескольких производных классах. Таким образом, каждый производный класс может иметь собственную версию виртуальной функции. Интересно рассмотреть ситуацию, когда виртуальная функция вызывается через указатель (или ссылку) на базовый класс. В этом случае C++ определяет, какую именно версию виртуальной функции необходимо вызвать, по типу объекта, адресуемого этим указателем. Причем следует иметь в виду, что это решение принимается во время выполнения программы. Следовательно, при указании на различные объекты будут вызываться и различные версии виртуальной функции. Другими словами, именно по типу адресуемого объекта (а не по типу самого указателя) определяется, какая версия виртуальной функции будет выполнена. Таким образом, если базовый класс содержит виртуальную функцию и если из этого базового класса выведено два (или больше) других класса, то при адресации различных типов объектов через указатель на базовый класс будут выполняться и различные версии виртуальной функции. Аналогичный механизм работает и при использовании ссылки на базовый класс.