c++ - 虚拟继承实际上是如何工作的？

Question

我知道菱形问题，但问题是 - 当我用谷歌搜索“虚拟继承”时，结果仅提到菱形问题。我想知道它一般是如何工作的，以及它与普通继承有何不同。

我知道当一个类(通常)从另一个类继承时，它只包含它的所有成员(字段和方法，不考虑访问级别)。其中一些可能会被新成员覆盖或隐藏，但它们仍然存在。继承还定义了层次结构中的类之间的某些关系，这会影响转换和多态性。

虚拟继承有何不同？例如:

class A
{
    public:
    int a;
    int b;
    void fun(int x)
    {}
    void gun(int x)
    {}
};

class B : public A
{
    public:
    int a;
    int c;
    void fun(int x)
    {}
    void hun(int x)
    {}
};

class C : virtual public A
{
    public:
    int a;
    int c;
    void fun(int x)
    {}
    void hun(int x)
    {}
};

B 和 C 有什么区别？还有我的示例没有利用的任何其他差异吗？标准怎么说？此外，如果 C++03 和 C++11 之间存在差异，请指出。

Answer 1

通过单一继承级别，行为没有区别。

区别在于从多个基类继承时，它们本身有一个共同的基类:

struct A {};
struct B : virtual A {};
struct C : virtual A {};
struct D : B,C {};

在这个例子中，通过虚拟继承，D 只包含一个 A 子对象，它的 B 和 C 子对象共享；这是“菱形”图案:

    A
   / \
   B C
   \ /
    D

如果没有虚拟继承，它将包含两个 A 子对象，并且没有“钻石”:

   A A
   | |
   B C
   \ /
    D

有或没有多重继承，如果你有不止一层的继承，还是有区别的:虚基类必须由最派生的类初始化，而不是由它的直接派生类初始化。这是为了避免在多重继承的情况下出现歧义，其中(在上面的示例中)B 和 C 否则将负责初始化共享的 A 。