防止C++中的多重继承

Question

最近，我参加了一次C++技术面试:在那次面试官问我一个我无法回答的问题时，我甚至在网上和一些论坛上尝试过，但是无法得到答案，请看下面的代码片段：

using namespace std;

class Base1
{
    public:
    Base1() 
    {
        cout << "Base1 constructor..." << endl;
    }

    ~Base1() 
    {
        cout << "Base1 Destructor..." << endl;
    }
};  

class Base2
{
public:
    Base2() 
    {
        cout << "Base2 constructor..." << endl;
    }

    ~Base2() 
    {
      cout << "Base2 Destructor..." << endl;  
    }
};

class Derived : public Base1, public Base2 
{
public:
  Derived()
  {
      cout << "Derived constructor...."  << endl;
  }
  ~Derived()
  {
      cout << "Derived Destructor..." << endl;
   }
};


int main()
{
   cout << "Hello World" << endl; 
   Base1 b1; Base2 b2;
   Derived d1;

   return 0;
}

Description：有两个基类名为Base1和Base2，另一个派生类名为派生。派生是从Base1和Base2继承的多个。

问题：我希望派生只能从一个类继承，而不是从两个类继承。如果开发人员试图从这两个类继承:那么错误应该生成:让我总结一下：

• 1:派生的类: public Base1 // Ok.-->无错误
• 2:派生的类: public Base2 // Ok.-->无错误
• exception 3:派生的类:公共Base1、公共Base2 //错误或异常等。无法继承。

备注：你能回答这个问题吗?我真的不确定这是否可行。还有一件事:这不是钻石问题。

谢谢。

Answer 1

在两个具有不同返回类型的基中声明一个纯虚函数：

class B1 {
   virtual void a() = 0;
};

class B2 {
   virtual int a() = 0; // note the different return type
};

这两者都不可能继承。

class D : public B1, public B2 {
public:
    // virtual void a() {} // can't implement void a() when int a() is declared and vice versa
    virtual int  a() {}
};

int main(void) {
    D d; // produces C2555 error
    return 0;
}

产生此错误：

• 错误C2555：'D::a'：重写虚拟函数返回类型不同，与'B1::a‘不存在协变量
• 见“B1：：a”声明

Answer 2

您可以使用C++11来完成这个任务，请看：

#include <type_traits>
struct Base1 {}; 
struct Base2 {}; 

struct Derived 
   : public Base1
  , public Base2
{ 
  Derived() 
  { 
     static_assert( !(std::is_base_of< Base1, Derived >::value && std::is_base_of< Base2, Derived >:: value), "You cannot inherit from both Base1 and Base2" ); 
  } 
}; 



int main() { Derived d; return 0; }

只有从Base1或Base2继承时，它才能工作和编译。如果您试图从两者继承，它不会编译。如果您想要运行时错误，而不是编译时错误，甚至可以使用相同的方法来检查。试着玩这个片段。

Answer 3

运行时检查：

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <typeinfo>

class B1 {
    protected:
    template <typename D>
    B1(D* d) {
        // The paranoid 'is_same' is preventing the cast (B1*)this in the derived constructor.
        if((void*)this != (void*)d || std::is_same< B1, D >::value)
            throw std::logic_error("Multiple Inheritance [1]");
    }

    int data;
};

class B2 {
    protected:
    template <typename D>
    B2(D* d) {
        // The paranoid 'is_same' is preventing the cast (B2*)this in the derived constructor.
        if((void*)this != (void*)d || std::is_same< B2, D >::value)
            throw std::logic_error("Multiple Inheritance [2]");
    }

    int data;
};


struct D : public B1, public B2 {
    D()
    :   B1(this), B2(this)
    {}
};

int main() {
    D d;
}

注意:如果类为空，则此操作不起作用。不如@egur这个好主意好。不过，它的好处是不引入虚拟函数。