18.3.2. Преобразования и несколько базовых классов

При одиночном наследовании указатель или ссылка на производный класс могут быть автоматически преобразованы в указатель или ссылку на базовый класс (см. раздел 15.2.2 и раздел 15.5). Это справедливо и для множественного наследования. Указатель или ссылка на производный класс могут быть преобразованы в указатель или ссылку на любой из его базовых классов. Например, указатель или ссылка на класс ZooAnimal, Bear или Endangered может указывать или ссылаться на объект класса Panda.

// функции, получающие ссылки на класс, базовый для класса Panda

void print(const Bear&);

void highlight(const Endangered&);

ostream& operator<<(ostream&, const ZooAnimal&);

Panda ying_yang("ying_yang");

print(ying_yang);          // передает объект класса Panda как

                           // ссылку на объект класса Bear

highlight(ying_yang);      // передает объект класса Panda как

                           // ссылку на объект класса Endangered

cout << ying_yang << endl; // передает объект класса Panda как

                           // ссылку на объект класса ZooAnimal

Компилятор даже не пытается как-то различать базовые классы. Преобразования в каждый из базовых классов происходят одинаково успешно. Рассмотрим, например, перегруженную версию функции print():

void print(const Bear&);

void print(const Endangered&);

Вызов функции print() без квалификации для объекта класса Panda приведет к ошибке во время выполнения.

Panda ying_yang("ying_yang");

print(ying_yang); // ошибка: неоднозначность

Поиск на основании типа указателя или ссылки

Как и при одиночном наследовании, статический тип объекта, указателя или ссылки определяет, какие из членов можно использовать. Если используется указатель класса ZooAnimal, для применения будут пригодны только те функции, которые определены в этом классе. Части интерфейса класса Panda, специфические для классов Bear, Panda и Endangered, окажутся недоступны. Аналогично указатель или ссылка на класс Bear применимы только для доступа к членам классов Bear и ZooAnimal, а указатель или ссылка на класс Endangered ограничены лишь членами класса Endangered.

В качестве примера рассмотрим следующие вызовы с учетом того, что эти классы определяют виртуальные функции, перечисленные в табл. 18.1.

Bear *pb = new Panda("ying_yang");

pb->print();     // ok: Panda::print()

pb->cuddle();    // ошибка: не является частью интерфейса Bear

pb->highlight(); // ошибка: не является частью интерфейса Bear

delete pb;       // ok: Panda::~Panda()

Когда объект класса Panda используется при помощи указателя или ссылки на класс Endangered, части объекта класса Panda, специфические для классов Panda и Bear, становятся недоступными.

Endangered *ре = new Panda("ying_yang");

pe->print();     // ok: Panda::print()

pe->toes();      // ошибка: не является частью интерфейса Endangered

pe->cuddle();    // ошибка: не является частью интерфейса Endangered

pe->highlight(); // ok: Panda::highlight()

delete pe;       // ok: Panda::~Panda()

Таблица 18.1. Виртуальные функции иерархии классов ZooAnimal/Endangered

Упражнения раздела 18.3.2

Упражнение 18.23. Используя иерархию из упражнения 18.22, а также определенный ниже класс D и c учетом наличия у каждого класса стандартного конструктора, укажите, какие из следующих преобразований недопустимы (если таковые вообще имеются)?

class D : public X, public С { ... };

D *pd = new D;

(a) X *px = pd; (b) A *pa = pd;

(с) B *pb = pd; (d) C *pc = pd;

Упражнение 18.24. Выше представлена последовательность вызовов через указатель на класс Bear, указывающих на объект класса Panda. Объясните каждый вызов, подразумевая, что вместо него используется указатель на класс ZooAnimal, указывающий на объект класса Panda.

Упражнение 18.25. Предположим, существуют два базовых класса, Base1 и Base2, в каждом из которых определена виртуальная функция-член по имени print() и виртуальный деструктор. От этих базовых классов были получены следующие классы, в каждом из которых переопределена функция print().

class D1 : public Base1 { /* ... */ };

class D2 : public Base2 { /* ... */ };

class MI : public D1, public D2 {/* ... */ };

Используя следующие определения, укажите, какая из функций используется при каждом вызове:

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;