Herencia múltiple

Parte de la sección Programación Orientada a Objetos del Journey de C++ de Coddy. Lección 53 de 104.

C++ permite que una clase herede de múltiples clases base simultáneamente. Esto se llama herencia múltiple y permite combinar características de diferentes jerarquías de clases.

Para heredar de múltiples clases, sepárelas con comas:

class Printer {
public:
    void print() {
        std::cout << "Printing document" << std::endl;
    }
};

class Scanner {
public:
    void scan() {
        std::cout << "Scanning document" << std::endl;
    }
};

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    void copy() {
        scan();
        print();
    }
};

La clase MultiFunctionDevice ahora tiene acceso a los métodos de tanto Printer como Scanner:

MultiFunctionDevice mfd;
mfd.print();  // De Printer
mfd.scan();   // De Scanner
mfd.copy();   // Su propio método

Los constructores se llaman en el orden en que se enumeran las clases base en la declaración de herencia (de izquierda a derecha), y los destructores en orden inverso. Puedes pasar argumentos a cada constructor base en la lista de inicialización:

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    MultiFunctionDevice() : Printer(), Scanner() {}
};

Surge un problema potencial cuando ambas clases base tienen un miembro con el mismo nombre. Esto crea ambigüedad, y debes usar el operador de resolución de ámbito para especificar a cuál te refieres:

class A { public: void show() {} };
class B { public: void show() {} };
class C : public A, public B {};

C obj;
obj.A::show();  // Llama a la versión de A
obj.B::show();  // Llama a la versión de B

La herencia múltiple es poderosa pero puede dar lugar a situaciones complejas, especialmente cuando las clases base comparten un ancestro común. Exploraremos ese desafío en la próxima lección.

Desafío

Fácil

Construyamos un sistema de dispositivos domésticos inteligentes que combine capacidades de varias clases base mediante herencia múltiple. Crearás dispositivos que puedan conectarse a WiFi y controlarse por voz, y después combinarás estas funciones en un altavoz inteligente unificado.

Organizarás tu código en tres archivos:

WiFiDevice.h: Define una clase WiFiDevice que represente cualquier dispositivo capaz de conectarse a una red:
- Un miembro protegido std::string networkName
- Un constructor que acepte un nombre de red y lo almacene
- Un método público connect() que muestre: Connecting to WiFi: <networkName>
- Un método público status() que muestre: WiFi Status: Connected
VoiceControl.h: Define una clase VoiceControl que represente cualquier dispositivo con capacidades de voz:
- Un miembro protegido std::string assistantName
- Un constructor que acepte un nombre de asistente y lo almacene
- Un método público listen() que muestre: <assistantName> is listening...
- Un método público status() que muestre: Voice Status: Active
main.cpp: Lee tres entradas (cada una en una línea separada):
1. Nombre del dispositivo (cadena)
2. Nombre de la red WiFi (cadena)
3. Nombre del asistente de voz (cadena)
Define una clase SmartSpeaker que herede públicamente tanto de WiFiDevice como de VoiceControl:
- Un miembro privado std::string deviceName
- Un constructor que acepte los tres parámetros, pase el nombre de red a WiFiDevice y el nombre del asistente a VoiceControl mediante la lista de inicialización, y almacene el nombre del dispositivo
- Un método powerOn() que muestre: <deviceName> powering on..., y después llame a connect() y listen()
- Un método showAllStatus() que muestre el nombre del dispositivo y después use el operador de resolución de ámbito para llamar a ambos métodos status() y resolver la ambigüedad
Crea un objeto SmartSpeaker con los valores de entrada. Llama a powerOn(), muestra una línea en blanco y después llama a showAllStatus().

Por ejemplo, con las entradas Echo, HomeNetwork y Alexa:

Echo powering on...
Connecting to WiFi: HomeNetwork
Alexa is listening...

Echo Status:
WiFi Status: Connected
Voice Status: Active

El método showAllStatus() debe mostrar el nombre del dispositivo seguido de " Status:" en una línea y, después, llamar al método status() de cada clase base usando WiFiDevice::status() y VoiceControl::status() para evitar la ambigüedad, ya que ambas clases base tienen un método con el mismo nombre.

Pruébalo tú mismo

#include <iostream>
#include <string>
#include "WiFiDevice.h"
#include "VoiceControl.h"

using namespace std;

// TODO: Definir la clase SmartSpeaker que herede públicamente tanto de WiFiDevice como de VoiceControl
// - Miembro privado: deviceName (string)
// - Constructor: toma deviceName, networkName, assistantName
//   Usar la lista de inicialización para pasar networkName a WiFiDevice y assistantName a VoiceControl
// - Método powerOn(): imprime "<deviceName> powering on...", luego llama a connect() y listen()
// - Método showAllStatus(): imprime "<deviceName> Status:", luego llama a ambos métodos status()
//   usando la resolución de ámbito (WiFiDevice::status() y VoiceControl::status())

class SmartSpeaker {
    // TODO: Implementar la clase SmartSpeaker aquí
};

int main() {
    string deviceName, networkName, assistantName;
    getline(cin, deviceName);
    getline(cin, networkName);
    getline(cin, assistantName);

    // TODO: Crear un objeto SmartSpeaker con los valores de entrada
    // TODO: Llamar a powerOn()
    // TODO: Imprimir una línea en blanco
    // TODO: Llamar a showAllStatus()

    return 0;
}