面试题：C++ 纯虚函数接口设计下的多重继承问题

Question

在 C++ 中，若一个类基于包含纯虚函数的接口类进行多重继承，可能会遇到哪些问题？如何解决这些问题？请举例分析。

Answer 1

可能遇到的问题

1. 菱形继承问题：当多个父接口类有共同基类时，可能出现菱形继承，导致数据冗余和二义性。例如，若接口类 A 是 B 和 C 的共同基类，D 类多重继承 B 和 C，那么 D 类会包含两份 A 的成员，访问 A 的成员时会出现二义性。
2. 纯虚函数实现问题：多重继承多个接口类意味着需要实现多个接口中的纯虚函数，如果遗漏实现某个接口的纯虚函数，会导致编译错误，使得该类仍为抽象类，无法实例化。

解决方法

1. 解决菱形继承问题：使用虚继承。通过在继承关系中使用 virtual 关键字，使得从不同路径继承过来的相同基类只保留一份实例。例如：

class A {
public:
    virtual void func() = 0;
};

class B : virtual public A {
};

class C : virtual public A {
};

class D : public B, public C {
public:
    void func() override {
        // 具体实现
    }
};

2. 解决纯虚函数实现问题：仔细检查并确保实现了所有父接口类中的纯虚函数。在实现时，清晰地按照每个接口的要求编写函数体。例如，若有接口 Interface1 和 Interface2，Derived 类继承它们：

class Interface1 {
public:
    virtual void method1() = 0;
};

class Interface2 {
public:
    virtual void method2() = 0;
};

class Derived : public Interface1, public Interface2 {
public:
    void method1() override {
        // method1 的实现
    }
    void method2() override {
        // method2 的实现
    }
};