前言
多继承、菱形继承、虚继承、多态。
一、多继承
派生类都只有一个基类，称为单继承。除此之外，C++也支持多继承，即一个派生类可以有两个或多个基类。
多继承的语法也很简单，将多个基类用逗号隔开。
例如已声明了类A、类B和类C，那么可以这样来声明派生类D：
class D: public A, private B, protected C
{
//类D新增加的成员
}
D 是多继承形式的派生类，它以公有的方式继承 A 类，以私有的方式继承 B 类，以保护的方式继承 C 类。
D 根据不同的继承方式获取 A、B、C 中的成员，确定它们在派生类中的访问权限。
【注】执行基类的构造函数，再执行派生类的构造函数。
多继承形式下析构函数的执行顺序和构造函数的执行顺序相反。
【注】多重继承时会有多少张虚函数表？
多张表。
多重继承（无虚函数覆盖）：
1） 每个父类都有自己的虚表。
2） 子类的成员函数被放到了第一个父类的表中（所谓的第一个父类是按照声明顺序来判断的）。
多重继承（有虚函数覆盖）：
多个父类虚函数表中的f()的位置被替换成了子类的函数指针。这样，我们就可以任一静态类型的父类来指向子类，并调用子类的f()了。
【参考】C++虚函数表与重载
二、菱形继承
菱形继承是多继承的一种特殊情况。
菱形继承有数据冗余和二义性的问题。显示指定访问哪个父类的成员可以解决二义性问题，但是数据冗余问题无法解决。针对上述，C++引入了虚继承来解决这个问题。
using namespace std;
class Person
{
public:
string _name; // 姓名
};
class Student : virtual public Person
{
protected:
int _num; //学号
};
class Teacher : virtual public Person
{
protected:
int _id; // 编号
};
class A : public Student, public Teacher
{
protected:
int _a;
};
【注】优先使用对象组合，而不是类继承 。
三、虚继承
虚基类指针指向一张表，称为虚基类表，表中保存了当前获取到唯一的数据的偏移量。
虚继承是解决C++多重继承问题的一种手段，虚继承的底层实现原理与C++编译器相关，一般通过虚基类指针和虚基类表实现，每个虚继承的子类都有一个虚基类指针（占用一个指针的存储空间，4（8）字节）和虚基类表（不占用类对象的存储空间）（虚基类依旧会在子类里面存在拷贝，只是仅仅最多存在一份）；当虚继承的子类被当做父类继承时，虚基类指针也会被继承。
在虚继承情况下，底层子类对象的布局不同于普通继承，需要多出一个指向中间层父类对象的虚基类表指针vbptr。
vbptr是虚基类表指针（virtual base table pointer），vbptr指针指向一个虚基类表（virtual table），虚基类表存储了虚基类相对于直接继承类的偏移地址；通过偏移地址可以找到虚基类成员，虚继承不用像普通多继承维持着公共基类（虚基类）的两份同样的拷贝，节省了存储空间。
A类中有一个虚函数，所以必须有一个对应的虚函数表来记录对应的函数入地址。
有虚函数的类生成对象的前四个字节是一个指针，指向的是虚函数生成的虚函数表，所以A类的大小是4个字节。
对于B类，虚继承了A类，同时还拥有自己的虚函数，那么B类有一个B类vfptr指针指向自己的虚函数表，这里大小是4个字节。
可虚继承需要通过加入一个虚类指针记为vfptr_B_A来指向父类，这里大小也是4个字节，
同时还有继承父类的所有内容sizeof(A)是4个字节大小，所以B类的大小是12个字节。
C类的话也有一个自己的vfptr_C指向自己的虚函数表，然后是一个虚类指针vfptr_C_B_A，
同时还继承了B类的所有内容，所以大小是12字节+4+4 = 20字节。
【注】纯虚函数和纯虚继承：
先继承自一个父类，然后实现多个接口。
类是抽象类，可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。
四、多态
多态分为静态多态与动态多态。静态多态包括函数重载，泛型编程。动态是虚函数的使用。
【注】 泛型编程(Generic Programming) 指在多种数据类型上皆可操作。
静态多态是指编译器在编译期间完成的，编译器根据函数实参的类型（可能会进行隐式类型转换），
可推断出要调用的那个函数，如果有对应的函数就调用该函数，否则会出现编译错误。
动态多态是在程序执行期间（非编译器）判断所引用对象的实际类型，根据其实际类型调用相应的方法。
我们在这里主要说明的是动态多态：
父类的指针或引用可以指向子类对象。
实现多态
1 必须通过基类的指针或者引用调用虚函数
2 被调用的函数是虚函数，且必须完成对基类虚函数的重写
class Person //成人
{
public:
virtual void fun()
{
cout << "全价票" << endl; //成人票全价
}
};
class Student : public Person //学生
{
public:
//子类不写virtual可以构成重写
virtual void fun() //子类完成对父类虚函数的重写
{
cout << "半价票" << endl;//学生票半价
}
};
void BuyTicket(Person* p)
{
p->fun();
}
int main()
{
Student st;
Person p;
BuyTicket(&st);//子类对象切片过去
BuyTicket(&p);//父类对象传地址
}
如果满足多态，编译器会调用指针指向对象的虚函数，而与指针的类型无关。如果不满足多态，编译器会直接根据指针的类型去调用虚函数。
【注】C++11新增了两个关键字。用final修饰的虚函数无法重写，用final修饰的类无法被继承。
被override修饰的虚函数，编译器会检查这个虚函数是否重写。如果没有重写，编译器会报错。
多态提高了代码的扩展性，维护方便。
纯虚函数和抽象类
在虚函数的后面加上=0就是纯虚函数，有纯虚函数的类就是抽象类，也叫做接口类。抽象类无法实例化出对象。抽象类的子类也无法实例化出对象，除非重写父类的虚函数。
class Car
{
public:
//有纯虚函数的类为抽象类，抽象类不能实例化创建对象
virtual void fun() = 0; //不用实现，只写接口就行。
}
【注】纯虚函数：
子类必须重写；
先继承自一个父类，然后实现多个接口；
类是抽象类，可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。
【注】纯虚函数的使用场景？它的存在意义？
在实际开发中，可以先定义一个抽象类，只完成部分功能，未完成的功能交给派生类来完成，这部分功能往往是基类是不需要的，虽然抽象基类没能完成，可是却要求派生类来完成。
多态的原理
_vftptr(virtual function table pointer),即虚函数表指针，简称虚表指针。在计算类大小的时候要加上这个指针的大小。
那么虚表是什么呢？虚表就是存放虚函数的地址的地方。每当我们去调用虚函数，编译器就会通过虚表指针去虚表里面查找。
【注】虚表是怎么产生的？
C++中，一个类存在虚函数，那么编译器就会为这个类生成一个虚函数表，在虚函数表里存放的是这个类所有虚函数的地址（虚表从属于类）。
编译器会为包含虚函数的类加上一个成员变量，该成员变量是一个指向虚函数表的指针，
因此虚表指针是一个成员属性，也就是说，如果一个类含有虚表，那么类的每个对象都含有虚表指针。
当生成类对象的时候，编译器会自动的将类对象的前四个字节设置为虚表的地址（不一定哦，但是大部分是），而这四个字节就可以看作是一个指向虚函数表的指针。
虚函数表属于类，类的所有对象共享这个类的虚函数表。
虚函数表存储在只读数据段(.rodata)，也就是说虚函数表在编译阶段就已经形成了，虚函数表指针是在构造函数中进行初始化赋值的。
虚函数表中保存了函数的入口地址。
【注】怎么实现多态中的动态调用？
首先是虚表的创建，
如果继承了虚函数，那么
1 子类先拷贝一份父类虚表，然后用一个虚表指针指向这个虚表。
2 如果有虚函数重写，那么在子类的虚表上用子类的虚函数覆盖。
3 子类新增的虚函数按其在子类中的声明次序增加到子类虚表的最后。
创建父类的指针或引用，由于父类的指针或引用可以指向子类对象，那么每当我们调用虚函数时，编译器会根据指针指向对象去进行对应虚函数的调用，会通过虚表指针去虚表里面查找然后执行。
【注】虚函数是带有virtual的函数，虚函数表是存放虚函数地址的指针数组，虚函数表指针指向这个数组。对象中存的是虚函数指针，不是虚函数表。
【注】虚函数表属于类，不属于对象。所以虚函数表应该存在共有区：全局数据段。
【注】虚析构：让子类在多态中也能进行析构。如果析构函数不被声明成虚函数，则编译器实施静态绑定，在删除基类指针时，只会调用基类的析构函数而不调用派生类析构函数，这样就会造成派生类对象析构不完全。
【注】构造函数不能是虚函数的原因：
1、构造一个对象的时候，必须知道对象的实际类型，而虚函数是在运行期间确定实际类型的。如果构造函数为虚函数，则在构造一个对象时，由于对象还未构造成功，编译器还无法知道对象的实际类型，是该类本身还是派生类，无法确定。
2、虚函数的执行依赖于虚函数表，而虚函数表是在构造函数中初始化的，即初始化vptr，让它指向虚函数表。如果构造函数为虚函数，则在构造对象期间，虚函数表还没有被初始化，将无法进行。