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虚继承

菱形继承题

  A
 / \
B   C
 \ /
  D

• 重复拷贝：A的属性和方法被B和C拷贝两份给D
• 二义性：既然有两份A的属性和方法，我怎么区分

class A {
public:
    int x;
};
class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

int main() {
    D obj;
    obj.x = 10; // 错误：编译器会不知道 `x` 是来自 `B` 还是来自 `C`！
    return 0;
}

虚继承

• C++ 提供了虚继承（virtual inheritance）机制，专门用来解决菱形问题。
• 通过虚继承，可以确保从多个路径继承同一个基类时，只保留一份基类的成员。

class A {
public:
    int x;
};

class B : virtual public A {};
class C : virtual public A {};
class D : public B, public C {};

案例

• 普通继承：A是间接基类，D是不能调用它的构造的，只能调用它的直接基类构造
• 虚继承：A是B和C的直接基类，是D的间接基类，A的初始化由D决定，B和C对A的初始化无效

• 无参构造
• 有参构造

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    int x;
    A() : x(0) { cout << "A constructor" << endl; }
};

class B : virtual public A {
public:
    B() { cout << "B constructor" << endl; }
};

class C : virtual public A {
public:
    C() { cout << "C constructor" << endl; }
};

class D : public B, public C {
public:
    D() { cout << "D constructor" << endl; }
};

int main() {
    D obj; // 只会执行一次A的构造，BC对A的构造不生效
    obj.x = 10; // 只有一份 A::x，不会有二义性
    cout << "x = " << obj.x << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
    int x;
    A(int a) : x(a) { cout << "A constructor" << endl; }
};

class B : virtual public A
{
public:
    // 显式调用
    B() : A(0) { cout << "B constructor" << endl; }
};

class C : virtual public A
{
public:
    // 显式调用
    C() : A(1) { cout << "C constructor" << endl; }
};

class D : public B, public C
{
public:
    // 显式调用
    D() : A(10), B(), C() { cout << "D constructor" << endl; }
};

int main()
{
    D obj;                           // 只会执行一次A的构造，BC对A的构造不生效
    cout << "x = " << obj.x << endl; // 10,是D初始化A的值，BC无效
    return 0;
}