《C++ Primer》第18章 用于大型程序的工具
18.3节 多重继承与虚继承 习题答案
练习18.21：解释下列声明的含义，在它们当中存在错误吗？如果有，请指出来并说明错误的原因。
(a)class CADVehicle: public CAD, Vehicle{ ... };
(b)class DblList:public List, public List { ... };
(c)class iostream: public istream, public ostream { ... };【出题思路】
理解多重继承的特性和规则。
【解答】
(b)错误，在一个派生列表中，同一基类只能出现一次，这里List出现了两次。
练习18.22：已知存在如下所示的类的继承体系，其中每个类都定义了一个默认构造函数：
class A { ... };
class B: public A { ... };
class C: public B { ... };
class X { ... };
class Y { ... };
class Z: public X, public Y { ... };
class MI: public C, public Z { ... };对于下面的定义来说，构造函数的执行顺序是怎样的？
MI mi;
【出题思路】
了解多重继承中构造函数的构造顺序。
【解答】
构造函数的执行次序如下：
（1）A的构造函数
（2）B的构造函数
（3）C的构造函数
（4）X的构造函数
（5）Y的构造函数
（6）Z的构造函数
（7）MI的构造函数
练习18.23：使用练习18.22的继承体系以及下面定义的类D，同时假定每个类都定义了默认构造函数，请问下面的哪些类型转换是不被允许的？
class D: public X, public C { ... };
D *pd = new D;
(a) X *px = pd; (b) A *pa = pd;
(c) B *pb = pd; (d) C *pc = pd;【出题思路】
了解多个基类情况下类型转换的特点。
【解答】
(b)和(c)是不允许的。因为C对B的继承是私有继承，使得在D中B的默认构造函数成为不可访问的，所以尽管存在从“D*”到“B*”以及从“D*”到“A*”的转换，但这些转换不可访问。
练习18.24：在第714页，我们使用一个指向Panda对象的Bear指针进行了一系列调用，假设我们使用的是一个指向Panda对象的ZooAnimal指针将发生什么情况，请对这些调用语句逐一进行说明。
【出题思路】
深入理解基于指针类型的查找和调用顺序。
【解答】
如果使用ZooAnimal指针，则只能使用ZooAnimal类中定义的操作。
pb->print(count);，通过基类指针调用虚函数，使用动态绑定，pb目前指向Panda对象，随意调用Panda::print(ostream&)。
pb->cuddle();，因为ZooAnimal类中没有定义cuddle操作，所以该调用出错。
pb->highlight();，因为ZooAnimal类中没有定义highlight操作，所以该调用出错。delete pb;，因为ZooAnimal类中定义了虚析构函数，所以Panda类中的析构函数也是虚函数，因此delete pb;通过虚机制调用Panda析构函数。随着Panda析构函数的执行，依次调用Endangered、Bear和ZooAnimal的析构函数。
所以，通过指向Panda对象的Bear指针或ZooAnimal指针进行上述调用，将以同样方式确定函数调用。
练习18.25：假设我们有两个基类Base1和Base2，它们各自定义了一个名为print的虚成员和一个虚析构函数。从这两个基类中我们派生出下面的类，它们都重新定义了print函数：
class D1:public Base1 { /* ... */ };
class D2:public Base2 { /* ... */ };
class MI:public D1, public D2 { /* ... */ };通过下面的指针，指出在每个调用中分别使用了哪个函数：
Base1 *pb1 = new MI;
Base2 *pb2 = new MI;
D1 *pd1 = new MI;
D2 *pd2 = new MI;
(a)pb1->print(); (b)pd1->print(); (c)pd2->print();
(d)delete pb2; (e)delete pd1; (f)delete pd2;【出题思路】
深入理解虚机制和指针类型调用的过程。
【解答】
(a)、(b)和(c)均通过基类指针调用虚函数print，这些基类指针当前都指向MI类对象，所以均调用MI::print()；(d)、(e)和(f)均通过基类指针删除对象，这些基类指针当前都指向MI类对象，所以均通过虚机制调用MI析构函数，随着MI析构函数的执行，依次调用D2、Base2、D1和Base1的析构函数。
练习18.26：已知如上所示的继承体系，下面对print的调用为什么是错误的？适当修改MI，令其对print的调用可以编译通过并正确执行。
MI mi;
mi.print(42);【出题思路】
了解通过类对象调用函数时需要注意的问题，并给出解决方案。
【解答】
因为mi.print(42);通过MI类对象调用print函数，编译器通过了名字查找，确定调用的是MI类中定义的print函数，但是MI类中定义的print函数需要std::vector<double>类型的参数，所以该调用是错误的。
改正：将MI中print的声明改为void print(int);，该print调用即可正确编译和执行。
练习18.27：已知如上所示的继承体系，同时假定为MI添加了一个名为foo的函数：
int ival;
double dval;
void MI::foo(double cval)
{
int dval;
//练习中的问题发生在此处
}
(a)列出在MI::foo中可见的所有名字。
(b)是否存在某个可见的名字是继承自多个基类的？
(c)将Base1的dval成员与Derived的dval成员求和后赋给dval的局部实例。
(d)将MI::dvec的最后一个元素的值赋给Base2::fval。
(e)将从Base1继承的cval赋给从Derived继承的sval的第一个字符。【出题思路】
深入理解多重继承体系下类的作用域和可见域。
【解答】
(a)MI::foo中可见的所有名字有:ival,dval, cval, sval, fval, dvec和print
(b)Dval和print
(c)dval = Base1::dval + Derived::dval;
(d)fval = dvec.back()。
(e)sval[0] = cval。练习18.28：已知存在如下的继承体系，在VMI类的内部哪些继承而来的成员无须前缀限定符就能直接访问？哪些必须有限定符才能访问？说明你的原因。
struct Base {
void bar(int);//默认情况下是公有的
protected:
int ival;
};
struct Derived1: virtual public Base {
void bar(char);//默认情况是公有的
void foo(char);
protected:
char cval;
};
struct Derived2: virtual public Base {
void foo(int);//默认情况下是公有的
protected:
int ival;
char cval;
};
class VMI: public Derived1, public Derived2 { };【出题思路】
了解在类继承中不同派生类的优先级顺序。
【解答】
从VMI类内部可以不加限定地访问继承成员bar和ival。bar在共享基类Base和派生类Derived1中都存在，但这只是在一条派生路径上，特定派生类实例的优先级高于共享基类实例，所以在VMI类内部不加限定地访问bar，访问到的是Derived1中的bar实例。ival在共享基类Base和派生类Derived2中都存在；同理，在VMI类内部不加限定地访问ival，访问到的是Derived2中的ival实例。
继承成员foo和cval需要限定：二者在Derived1和Derived2中都存在，Derived1和Derived2均为Base的派生类，访问优先级相同，所以，在VMI类内不加限定地访问foo和cval，会出现二义性。
练习18.29：已知有如下所示的类继承关系：
class Class { ... };
class Base: public Class { ... };
class D1: virtual public Base { ... };
class D2: virtual public Base { ... };
class MI: public D1, public D2 { ... };
class Final: public MI, public Class { ... };
(a)当作用于一个Final对象时，构造函数和析构函数的执行次序分别是什么？
(b)在一个Final对象中有几个Base部分？几个Class部分？
(c)下面的哪些赋值运算将造成编译错误？
Base *pb; Class *pc; MI *pmi; D2 *pd2
(a)pb = new Class; (b)pc = new Final;
(c)pmi = pb; (d)pd2 = pmi;【出题思路】
深入了解虚继承机制，析构函数和构造函数的执行顺序。
【解答】
(a)该类继承关系可表示如下：
?
如果定义Final对象，则创建该对象时按如下顺序调用构造函数：
Class();
Base();
D1();
D2();
MI();
Class();
Final();注意，首先调用虚基类Base的构造函数（导致调用Class构造函数），然后按声明次序调用非虚基类的构造函数：首先是MI()，它导致调用D1()和D2()，然后是Class()，最后调用Final类的构造函数。
撤销Final对象时调用析构函数的次序与调用构造函数的次序相反，如下所示：
~Class();
~Base();
~D1();
~D2();
~MI();
~Class();
`Final();(b)一个Final对象只有一个Base子对象，有两个Class子对象。
(c)错误有
bp = new Class;//不能用派生类指针指向基类对象
pc = new Final;//Class是Final的一个二义基类
pmi = pb; //不能用指向基类的指针指向派生类的指针进行赋值练习18.30：在Base中定义一个默认构造函数、一个拷贝构造函数和一个接受int形参的构造函数。在每个派生类中分别定义这三种构造函数，每个构造函数应该使用它的实参初始化其Base部分。【出题思路】
本题练习派生类中不同类型构造函数的初始化方法。
【解答】
class Class {
//...
};
class Base: public Class {
//...
public:
Base():ival(0) { }
Base(int i): ival(i) { }
Base(const Base& b):ival(b.ival) { }
protected:
int ival;
};
class D1: virtual public Base {
// ...
public:
D1(): Base(0) { };
D1(int i) :Base(i) { };
D1(const D1 &d): Base(d) { }
};
class D2: virtual public Base {
// ...
public:
D2(): Base(0) { };
D2(int i) :Base(i) { };
D2(const D1 &d): Base(d) { }
};
class MI: public D1, public D2 {
// ...
public:
MI(): Base(0) { };
MI(int i) :Base(i), D1(i), D2(i) { };
MI(const MI &m): Base(m), D1(m), D2(m) { }
};
class Final: public MI, public Class {
// ...
public:
Final(): Base(0) { };
Final(int i) :Base(i), MI(i) { };
Final(const Final &f): Base(f), MI(f) { }
};