Herança múltipla

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de C++ da Coddy. Lição 53 de 104.

C++ permite que uma classe herde de várias classes-base simultaneamente. Isso é chamado de herança múltipla e permite combinar recursos de diferentes hierarquias de classes.

Para herdar de várias classes, separe-as com vírgulas:

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();
    }
};

A classe MultiFunctionDevice agora tem acesso a métodos de Printer e Scanner:

MultiFunctionDevice mfd;
mfd.print();  // Da classe Printer
mfd.scan();   // Da classe Scanner
mfd.copy();   // Seu próprio método

Os construtores são chamados na ordem em que as classes-base são listadas na declaração de herança (da esquerda para a direita), e os destrutores, na ordem inversa. Você pode passar argumentos para cada construtor-base na lista de inicialização:

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

Um possível problema surge quando ambas as classes base têm um membro com o mesmo nome. Isso cria ambiguidade, e você precisa usar o operador de resolução de escopo para especificar a qual deles se refere:

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

C obj;
obj.A::show();  // Chama a versão de A
obj.B::show();  // Chama a versão de B

A herança múltipla é poderosa, mas pode levar a situações complexas, especialmente quando as classes base compartilham um ancestral em comum. Vamos explorar esse desafio na próxima lição.

Desafio

Fácil

Vamos criar um sistema de dispositivos para casa inteligente que combina recursos de várias classes-base usando herança múltipla. Você criará dispositivos que podem se conectar ao WiFi e ser controlados por voz e, em seguida, combinará esses recursos em uma única caixa de som inteligente.

Você organizará seu código em três arquivos:

WiFiDevice.h: Defina uma classe WiFiDevice que representa qualquer dispositivo capaz de se conectar a uma rede:
- Um membro protegido std::string networkName
- Um construtor que recebe um nome de rede e o armazena
- Um método público connect() que imprime: Connecting to WiFi: <networkName>
- Um método público status() que imprime: WiFi Status: Connected
VoiceControl.h: Defina uma classe VoiceControl que representa qualquer dispositivo com recursos de controle por voz:
- Um membro protegido std::string assistantName
- Um construtor que recebe o nome de um assistente e o armazena
- Um método público listen() que imprime: <assistantName> is listening...
- Um método público status() que imprime: Voice Status: Active
main.cpp: Leia três entradas (cada uma em uma linha separada):
1. Nome do dispositivo (string)
2. Nome da rede WiFi (string)
3. Nome do assistente de voz (string)
Defina uma classe SmartSpeaker que herda publicamente tanto de WiFiDevice quanto de VoiceControl:
- Um membro privado std::string deviceName
- Um construtor que recebe os três parâmetros, passa o nome da rede para WiFiDevice e o nome do assistente para VoiceControl usando a lista de inicialização e armazena o nome do dispositivo
- Um método powerOn() que imprime: <deviceName> powering on... e, em seguida, chama connect() e listen()
- Um método showAllStatus() que imprime o nome do dispositivo e, em seguida, usa o operador de resolução de escopo para chamar os dois métodos status() e resolver a ambiguidade
Crie um objeto SmartSpeaker com os valores de entrada. Chame powerOn(), imprima uma linha em branco e, em seguida, chame showAllStatus().

Por exemplo, com as entradas Echo, HomeNetwork e Alexa:

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

Echo Status:
WiFi Status: Connected
Voice Status: Active

O método showAllStatus() deve imprimir o nome do dispositivo seguido de " Status:" em uma linha e, em seguida, chamar o método status() de cada classe-base usando WiFiDevice::status() e VoiceControl::status() para evitar ambiguidade, já que ambas as classes-base têm um método com o mesmo nome.

Experimente você mesmo

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

using namespace std;

// TODO: Defina a classe SmartSpeaker que herda publicamente de WiFiDevice e VoiceControl
// - Membro privado: deviceName (string)
// - Construtor: recebe deviceName, networkName, assistantName
//   Use a lista de inicialização para passar networkName para WiFiDevice e assistantName para VoiceControl
// - Método powerOn(): imprime "<deviceName> powering on..." e, em seguida, chama connect() e listen()
// - Método showAllStatus(): imprime "<deviceName> Status:" e, em seguida, chama os dois métodos status()
//   usando a resolução de escopo (WiFiDevice::status() e VoiceControl::status())

class SmartSpeaker {
    // TODO: Implemente a classe SmartSpeaker aqui
};

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

    // TODO: Crie um objeto SmartSpeaker com os valores de entrada
    // TODO: Chame powerOn()
    // TODO: Imprima uma linha em branco
    // TODO: Chame showAllStatus()

    return 0;
}