Question

我有以下c ++代码（VS2013，如果重要的话）：

#include <iostream>
using namespace std;

struct  A{
    A() { cout << "A()" << endl; }
    A(int i) { cout << "A(" << i << ")" << endl; }
};

struct B : /*virtual*/ public A{
    B(int i) : A(i){ cout << "B(" << i << ")" << endl; }
};

struct C : /*virtual*/ public A{
    C(int i) : A(i){ cout << "C(" << i << ")" << endl; }
};

struct D : /*virtual*/ public B, /*virtual*/ public C{
    D() : B(2), C(3){ cout << "D()" << endl; }
};

void main() {
    D d;
    system("pause");
}

该代码实现了菱形继承，总共有4个继承： B：A，C：A，D：B，D：C

如果没有将这些继承设置为virtual，我会得到以下输出：

A（2）B（2）A（3）C（3）D（）

这是有道理的。 D（）首先调用B（int x），它首先调用A（int x），然后调用C（int x），它首先调用A（int x），最后调用D（）本身。

但就虚拟继承而言，我有4个继承，这意味着我总共有16个虚拟\非虚拟继承组合。

弄乱不同的选项会产生一些非常意外的结果，而且我对虚拟遗传的了解越多，我就越感到困惑。

以下是一些例子：

当只设置B：A到virtual时，我得到：

A（）B（2）A（3）C（3）D（）

这是有道理的 - B虚拟地继承A，因此，除非另有说明，B（int x）调用A的默认构造函数。

当只设置C：A到virtual时，我得到：

A（）A（2）B（2）C（3）D（）

为什么A的构造函数都在B和C之前？这种行为对我没有意义。

当只将D：C设置为virtual时，我得到：

A（3）C（3）A（2）B（2）D（）

为什么C的构造函数会在B之前？

我可以继续下去。其中一些组合会导致非常意外的结果（至少对我而言）。

我知道虚拟继承的基础知识，并在简单的例子中理解它们，我已经看到很多关于它的问题。但其中一些行为仍然困扰着我。

这些多个虚拟遗产是否有任何特定的规则？

编辑：我被重定向到这个问题： Mixing virtual and non-virtual inheritance of a base class 虽然这有很大帮助，但我仍然对在任何特定情况下调用哪个A的构造函数感到困惑。我还需要一些帮助。

Answer 1

这里有两个大钥匙：

虚拟基类由最派生的类构造函数直接初始化，而不是由其他基类间接初始化。
虚拟基类在任何非虚拟基类之前初始化。

让我们看看你的例子。

当只设置B：A到虚拟时我得到：

A（）B（2）A（3）C（3）D（）

这是有道理的 - B虚拟地继承A，因此，除非另有说明，B（int x）调用A的默认构造函数。

B根本不会调用A的构造函数。 D直接为A的虚拟实例调用A。但由于D的构造函数未指定如何初始化A，因此您获得A的默认构造函数。

A中的B(int i) : A(i)被忽略，不是因为A是虚拟基础，而是因为B不是派生最多的类，因此无法构建它的A。

当只设置C：A到虚拟时我得到：

A（）A（2）B（2）C（3）D（）

为什么A的构造函数都在B和C之前？这种行为对我没有意义。

此处C::A是唯一的虚拟基类，因此首先进行初始化。同样，由于D的构造函数没有为A指定初始值设定项，因此该虚拟子对象使用默认构造函数。

然后非虚拟基类按顺序排列。 B之前有C，但B首先需要初始化其非虚拟A（2）。

当只将D：C设置为虚拟时，我得到：

A（3）C（3）A（2）B（2）D（）

为什么C的构造函数会在B之前？

唯一的虚拟基类是C，因此它会在B之前构建。但是这次C的构造函数必须首先初始化其非虚拟基础子对象C::A。然后是B，必须首先初始化其非虚拟子对象B::A。

最后，存在“正常”模式，这使得A两个继承都是虚拟的，只产生一个A子对象，这是虚拟继承的整个点。使B或C虚拟是毫无意义的，除非您希望D以更复杂的方式重用为基类。

#include <iostream>
using namespace std;

struct  A{
    A() { cout << "A()" << endl; }
    A(int i) { cout << "A(" << i << ")" << endl; }
};

struct B : virtual public A{
    B(int i) : A(i){ cout << "B(" << i << ")" << endl; }
};

struct C : virtual public A{
    C(int i) : A(i){ cout << "C(" << i << ")" << endl; }
};

struct D : public B, public C{
    D() : A(1), B(2), C(3){ cout << "D()" << endl; }
};

void main() {
    D d;
    system("pause");
}

输出：

A（1）B（2）C（3）D（）

注意我已向A(1)添加了初始化程序D，以表明虚拟子对象不一定需要使用默认构造函数。您可以在任何示例中完成此操作，其中至少有一个A继承是虚拟的。

C ++虚拟继承和构造函数

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