TN016：对 MFC 使用 C++ 多重继承

项目
06/16/2023

本说明介绍如何将多重继承 (MI) 与 Microsoft 基础类一起使用。 MI 不一定要与 MFC 一起使用。 MI 不在任何 MFC 类中使用，并且不需要编写类库。

以下子主题说明了 MI 对常见 MFC 用语的影响，并介绍了 MI 的一些限制。其中的一些限制是一般 C++ 限制。其他限制是 MFC 体系结构带来的。

在本技术说明的结尾，您将发现使用 MI 的完整 MFC 应用程序。

CRuntimeClass

MFC 的持久性和动态对象创建机制使用 CRuntimeClass 数据结构来唯一标识类。 MFC 将这些结构之一与应用程序中的每个动态和/或可序列化类关联。这些结构通过 AFX_CLASSINIT 类型的特殊静态对象之一在应用程序启动时初始化。

CRuntimeClass 的当前实现不支持 MI 运行时类型信息。这并不意味着您在不能在 MFC 应用程序中使用 MI。但是，当您使用具有多个基类的对象时，您将负有某些责任。

如果某个对象有多个基类，CObject::IsKindOf 方法将无法正确地确定其类型。因此，不能使用 CObject 作为虚拟基类，并且对 CObject 成员函数（如 CObject::Serialize 和 CObject::operator new）的所有调用都必须具有范围限定符，以便让 C++ 消除相应函数调用的多义性。当程序在 MFC 中使用 MI 时，包含 CObject 基类的类需要是基类列表中最左侧的类。

替代方法是使用 dynamic_cast 运算符。如果将具有 MI 的对象强制转换为其基类之一，则会强制编译器使用指定基类中的函数。有关详细信息，请参阅 dynamic_cast 运算符。

CObject - 所有类的根

所有重要类都直接或间接从 CObject 类派生。 CObject 没有任何成员数据，但它确实有一些默认功能。当您使用 MI 时，您通常从两个或多个 CObject 派生类进行继承。以下示例演示类如何从 CFrameWnd 和 CObList 进行继承：

class CListWnd : public CFrameWnd, public CObList
{
    // ...
};
CListWnd myListWnd;

在这种情况下，CObject 将被包含两次。这意味着您需要一种消除对 CObject 方法或运算符的任何引用的多义性的方法。 operator new 和 operator delete 是必须消除多义性的两个运算符。另举一例，以下代码导致在编译时出现错误：

myListWnd.Dump(afxDump); // compile time error, CFrameWnd::Dump or CObList::Dump

Reimplementing CObject 方法

当您要创建包含两个或更多 CObject 派生基类的新类时，应重新实现您希望其他人使用的 CObject 方法。运算符 new 和 delete 是必需的，建议使用 Dump。以下示例重新实现 new 和 delete 运算符以及 Dump 方法：

class CListWnd : public CFrameWnd, public CObList
{
public:
    void* operator new(size_t nSize)
    {
        return CFrameWnd:: operator new(nSize);
    }
    void operator delete(void* p)
    {
        CFrameWnd:: operator delete(p);
    }
    void Dump(CDumpContent& dc)
    {
        CFrameWnd::Dump(dc);
        CObList::Dump(dc);
    }
    // ...
};

CObject 的虚拟继承

以虚拟方式继承 CObject 看起来似乎能解决函数多义性问题，但事实并非如此。由于 CObject 中没有成员数据，您不需要虚拟继承来防止多次复制基类成员数据。在前面所示的第一个示例中，Dump 虚方法仍不明确，因为它在 CFrameWnd 和 CObList中的实现方式不同。消除多义性的最佳方法是遵循上一节中提供的建议。

CObject::IsKindOf 和运行时类型检查

CObject 中 MFC 支持的运行时键入机制使用宏 DECLARE_DYNAMIC、IMPLEMENT_DYNAMIC、DECLARE_DYNCREATE、IMPLEMENT_DYNCREATE、DECLARE_SERIAL 以及 IMPLEMENT_SERIAL。这些宏可执行运行时类型检查以保证向下转换的安全性。

这些宏仅支持一个基类，并且以有限的方式用于多重继承类。在 IMPLEMENT_DYNAMIC 或 IMPLEMENT_SERIAL 中指定的基类应为第一个（或最左边的）基类。此位置将使您能够仅为最左侧的基类执行类型检查。运行时类型系统将对附加基类一无所知。在以下示例中，运行时系统将对 CFrameWnd 执行类型检查，但对 CObList 一无所知。

class CListWnd : public CFrameWnd, public CObList
{
    DECLARE_DYNAMIC(CListWnd)
    // ...
};
IMPLEMENT_DYNAMIC(CListWnd, CFrameWnd)

CWnd 和消息映射

若要使 MFC 消息映射系统正常工作，需满足两个附加要求：

只能有一个 CWnd 派生基类。
CWnd 派生基类必须是第一个（或最左侧的）基类。

下面是该系统无法正常工作的一些示例：

class CTwoWindows : public CFrameWnd, public CEdit
{ /* ... */ }; // error : two copies of CWnd

class CListEdit : public CObList, public CEdit
{ /* ... */ }; // error : CEdit (derived from CWnd) must be first

使用 MI 的示例程序

以下示例是包含派生自 CFrameWnd 和 CWinApp 的一个类的独立应用程序。我们不建议以这种方式构建应用程序，但这是包含一个类的最小的 MFC 应用程序的示例。

#include <afxwin.h>

class CHelloAppAndFrame : public CFrameWnd, public CWinApp
{
public:
    CHelloAppAndFrame() {}

    // Necessary because of MI disambiguity
    void* operator new(size_t nSize)
        { return CFrameWnd::operator new(nSize); }
    void operator delete(void* p)
        { CFrameWnd::operator delete(p); }

    // Implementation
    // CWinApp overrides
    virtual BOOL InitInstance();
    // CFrameWnd overrides
    virtual void PostNcDestroy();
    afx_msg void OnPaint();

    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

BEGIN_MESSAGE_MAP(CHelloAppAndFrame, CFrameWnd)
    ON_WM_PAINT()
END_MESSAGE_MAP()

// because the frame window is not allocated on the heap, we must
// override PostNCDestroy not to delete the frame object
void CHelloAppAndFrame::PostNcDestroy()
{
    // do nothing (do not call base class)
}

void CHelloAppAndFrame::OnPaint()
{
    CPaintDC dc(this);
    CRect rect;
    GetClientRect(rect);

    CString s = "Hello, Windows!";
    dc.SetTextAlign(TA_BASELINE | TA_CENTER);
    dc.SetTextColor(::GetSysColor(COLOR_WINDOWTEXT));
    dc.SetBkMode(TRANSPARENT);
    dc.TextOut(rect.right / 2, rect.bottom / 2, s);
}

// Application initialization
BOOL CHelloAppAndFrame::InitInstance()
{
    // first create the main frame
    if (!CFrameWnd::Create(NULL, "Multiple Inheritance Sample",
        WS_OVERLAPPEDWINDOW, rectDefault))
        return FALSE;

    // the application object is also a frame window
    m_pMainWnd = this;
    ShowWindow(m_nCmdShow);
    return TRUE;
}

CHelloAppAndFrame theHelloAppAndFrame;

另请参阅

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