带有接口的 C++ 多重继承？答案

【问题标题】：C++ Multiple inheritance with interfaces?带有接口的 C++ 多重继承？
【发布时间】：2011-03-02 12:22:55
【问题描述】：

大家好，

我来自 Java 背景，在多重继承方面遇到困难。

我有一个名为 IView 的接口，它具有 init() 方法。我想派生一个名为 PlaneViewer 的新类，实现上述接口并扩展另一个类。 (QWidget)。

我的实现如下：

IViwer.h（只有头文件，没有 CPP 文件）：

#ifndef IVIEWER_H_
#define IVIEWER_H_

class IViewer
{
public:
  //IViewer();
  ///virtual
  //~IViewer();
  virtual void init()=0;
};

#endif /* IVIEWER_H_ */

我的派生类。

PlaneViewer.h

#ifndef PLANEVIEWER_H
#define PLANEVIEWER_H

#include <QtGui/QWidget>
#include "ui_planeviewer.h"
#include "IViewer.h"
class PlaneViewer : public QWidget , public IViewer
{
    Q_OBJECT

public:
    PlaneViewer(QWidget *parent = 0);
    ~PlaneViewer();
    void init(); //do I have to define here also ?

private:
    Ui::PlaneViewerClass ui;
};

#endif // PLANEVIEWER_H

PlaneViewer.cpp

#include "planeviewer.h"

PlaneViewer::PlaneViewer(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
}

PlaneViewer::~PlaneViewer()
{

}

void PlaneViewer::init(){

}

我的问题是：

是否需要在 PlaneViewer 接口中声明 init() 方法，因为它已经在 IView 中定义？

2.我无法编译上面的代码，给出错误：

PlaneViewer]+0x28): 未定义对 `typeinfo for IViewer' 的引用 collect2: ld 返回 1 个退出状态

我是否必须在 CPP 文件中实现 IView（因为我想要的只是一个接口，而不是实现）？

【问题讨论】：

我能问一下你们的设计吗？为什么需要在同一个继承层次中将 QWidget 和 IViewer 绑定在一起？你想用多重继承解决什么问题？我问是因为多重继承在一些罕见的情况下很有用，但问题通常以不同的方式得到更好的解决。
在我的应用程序中，有几种类型的查看器共享相同的数据。（3D 体素数据）。例如：2D 查看器（XY 平面、YZ 平面、ZX 平面）和 3D 查看器。未来还有会有更多的观众。 QWiget是使用Data的绘制和渲染。 IView 是一个抽象类/接口，用于为所有类型的查看器声明命令方法和数据。

标签： c++ inheritance virtual multiple-inheritance

【解决方案1】：

考虑接口类的一个好方法是它们指定派生类必须实现的方法。

是否需要声明方法 PlaneViewer 界面中的 init() ，因为它已经定义在爱视？

快速回答是，是的，您必须在IViewer 中实现init 方法，因为在基类中该方法被声明为纯虚拟方法。这意味着任何派生类都必须提供自己的该方法实现，因为没有实现基类方法。

2.我无法编译上面的代码，给出错误：

PlaneViewer]+0x28): 未定义参考“IViewer 的类型信息” collect2: ld 返回 1 个退出状态

这是一个 g++ 编译器错误，表明（如上所述）您从具有纯虚函数的基类派生了一个派生类，并且派生类没有实现纯虚方法，因为它必须。

哦，还应该注意的是，你没有多重继承的问题，如果只涉及IViewer和PlaneViewer，问题仍然存在。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，您还必须在您的 PlaneViewer 中声明 init。如果你不这样做，那么init 将不存在于PlaneViewer 中并且PlaneViewer 仍将被视为抽象（因为没有init 的实现）。

您需要在IViewer 中为您的（虚拟）析构函数定义空体。 C++ 中的“接口”并不是真正的接口，只是按照惯例，您创建一个包含所有纯虚拟方法且没有字段的类：但是，从编译器的角度来看，它们仍然只是“常规”类，所以您仍然需要提供析构函数的实现。

class IViewer
{
public:
    IViewer() { }
    virtual ~IViewer() { }

    virtual void init() = 0;
};

【讨论】：

【解决方案3】：

是否需要在 PlaneViewer 接口中声明 init() 方法，因为它已经在 IView 中定义？

您不必在 PlaneViewer 中声明 init()，但如果您不声明，PlaneViewer 将是一个抽象类，这意味着您无法实例化它。

如果你想问你是否必须有 'void init();'在 PlaneViewer 的头文件和 .cpp 文件中。答案是肯定的。

我无法编译上面的代码，给出错误： PlaneViewer]+0x28): undefined reference to `typeinfo for IViewer' collect2: ld returned 1 exit status

我认为要么您没有构建相同的代码，要么您的编译命令不正确。

我去掉了 QT 的东西，能够用 g++ 很好地构建你的代码。

该错误表示链接器未找到 IViewer 类。

如果我删除使 'IViewer::init()' 成为纯虚函数的 '=0' 部分，我会收到该错误。如果您取消注释 IViewer 中的构造函数和/或析构函数，也可能会出现该错误。

我必须在 CPP 文件中实现 IView 吗？

没有。 C++ 不关心它是在 .cpp 文件还是 .h 文件中。与 Java 不同，C/C++ 预处理器首先解析所有包含并生成一个包含所有代码的文件。然后它将它传递给 C/C++ 编译器。如果需要，您实际上可以包含 .cpp。不过这不是一个好主意。

【讨论】：

【解决方案4】：

typeinfo 问题是由于没有实现 IViewer 类的析构函数引起的。通常编译器会生成内部数据结构（例如“typeinfo”）以及虚拟析构函数。

您需要编译并链接一个包含以下内容的文件：

#include "iviewer.h"

IViewer::~IViewer() { }

使用虚拟析构函数是一种很好的做法，因为它为编译器提供了一个编译单元来使用 RTTI 信息，并且它还允许删除运算符在基类指针上调用时正确工作。

其他人已经回答了关于init()方法的问题，但总结一下：如果你要在PlaneViewer中实现它，你需要声明它。

【讨论】：

【解决方案5】：

是的，你需要在子类中重新声明virtual void init()并实现它，因为IViewer将函数声明为纯虚函数。

请参阅another question 了解您的错误的解释。它是由声明一个虚函数（不是纯的）而不是定义它引起的。从您发布的代码中看不出来，所以我怀疑您可能有未重建的陈旧目标文件（您已注释掉 IViewer 构造函数和虚拟析构函数）。

作为补充说明，you should provide virtual destructors with empty body for your interfaces。

【讨论】：

【解决方案6】：

我在这两种语言中都做了很多工作，并且您通常可以遵循一种千篇一律的模式来将 Java 接口转换为 c++ 接口：

// 从 Java 接口开始

interface Numeric {
   public int     toInteger();
   public double  toDouble();
};

C++ 早于 Java，并且不会为纯虚拟类定义特殊的“接口”关键字。所以你实际上必须做一些 Java 编译器自动完成的工作：

//等价的C++类

class Numeric {
private:
   Numeric(const Numeric&);
   Numeric& operator=(const Numeric&);
public:
   Numeric() {}
   virtual ~Numeric() {}

   virtual int    toInteger() = 0;
   virtual double toDouble() = 0;
};

在 C++ 中要遵循的另一个好规则是，每当您从具有纯虚方法的基类继承时，即使您将它们保留为纯虚方法，也要在派生类中重新声明它们。它不会影响性能，它让每个人都知道该对象只是部分实现。

【讨论】：