Question

我刚刚在C ++ FAQ Lite中阅读了这篇文章

[25.10]通过虚拟继承“委托给姐妹班”是什么意思？

 class Base {
 public:
   virtual void foo() = 0;
   virtual void bar() = 0;
 };

 class Der1 : public virtual Base {
 public:
   virtual void foo();
 };

 void Der1::foo()
 { bar(); }

 class Der2 : public virtual Base {
 public:
   virtual void bar();
 };

 class Join : public Der1, public Der2 {
 public:
   ...
 };

 int main()
 {
   Join* p1 = new Join();
   Der1* p2 = p1;
   Base* p3 = p1;

   p1->foo();
   p2->foo();
   p3->foo();
 }

“信不信由你，当Der1 :: foo（）调用this-＆gt; bar（）时，它最终调用Der2 :: bar（）。是的，这是正确的：一个Der1对提供什么一无所知的类Der1 :: foo（）调用的虚函数的重写。这种“交叉委托”可以是一种用于自定义多态类行为的强大技术。“

我的问题是：

幕后发生了什么。
如果我添加Der3（虚拟继承自Base），会发生什么？（我这里没有编译器，现在无法测试它。）

Answer 1

幕后发生的事情。

简单的解释是，因为Base的继承在Der1和Der2中都是虚拟的，所以在派生对象{{1}中有一个对象的实例}。在编译时，假设（这是常见的情况）虚拟表作为调度机制，在编译Join时，它会通过vtable将调用重定向到Der1::foo。

现在问题是编译器如何为每个对象生成vtable，bar()的vtable将包含两个空指针，Base的vtable将包含Der1和null指针和Der1::foo的vtable将包含空指针和Der2 [*]

现在，由于前一级别的虚拟继承，当编译器处理Der2::bar时，它将创建一个Join对象，因此Base的{{1}}子对象的单个vtable {1}}。它有效地合并了Base和Join的vtable，并生成了一个vtable，其中包含指向Der1和Der2的指针。

因此Der1::foo中的代码将通过Der2::bar的vtable分发到最终的覆盖器，在这种情况下，它位于虚拟继承层次结构的不同分支中。

如果添加一个Der1::foo类，并且该类定义了其中一个虚函数，编译器将无法干净地合并三个vtable并且会抱怨，并且会出现与multiply的模糊性有关的一些错误定义的方法（没有一个覆盖器可以被认为是最终覆盖器）。如果向Join添加相同的方法，则歧义将不再是问题，因为最终的覆盖将是Der3中定义的成员函数，因此编译器能够生成虚拟表

[*]大多数编译器不会在这里写空指针，而是指向通用函数的指针，该函数将打印错误消息并Join应用程序，从而允许比普通分段错误更好的诊断。

Answer 2

如果添加Der3将会发生什么，取决于它从哪个类继承。

如您所知，只有在定义了所有虚函数后才能实例化类;否则你只能指向它们。这是为了防止构建部分定义的对象。

在您的示例中，您无法直接实例化Der1或Der2，因为在Der1中，bar()仍然是纯虚拟的Der2，{{1}是纯虚的。

您的foo()类可以实例化，因为它继承自两者，因此没有纯虚函数。

一旦创建了类的实例，就可以通过dynamic_casting实例化指向不可实例化的类的指针。

从实例化类的那一刻起，虚函数机制（使用指向函数的指针表）仍然会调用在实例化时定义的函数。

因此，关键是在创建对象时，创建Join的实例。它的虚函数已定义，因为您可以创建对象。从那一刻起，您可以使用指向基类的任何指针调用虚函数。

Answer 3

我明白为什么探索这个很有意思。在实际代码中，这可能几乎没有用。正如其他人所指出的那样，虚拟继承更像是一个修复 - 这个 - 设计 - 工作 - 某种方式工具，而不是一个有效的设计工具。

您的代码在VS2010中产生警告 - 编译器让您知道正在使用优势。当然，这不是一个显示阻止，但另一个灰心使用它。

如果你像这样介绍Der3

class Der3 : public virtual Base {
public:
    void bar() {}
};

class Join : public Der1, public Der2, public Der3 {}

由于ambiguous inheritance of 'void Base::bar(void)'

，代码无法编译

Answer 4

讨论中缺少一点（尽管如此，这是非常有用的，并且感谢所有人）。当你真正继承'一个班级。会发生什么：大多数编译器都保留了指向虚拟基类的指针（它可以由不同的编译器以不同的方式实现）。因此，如果你采用Der1和Der2的大小，它将是32位上的至少4个字节和64位上的8个字节。因为它们有一个指向虚拟基类的指针，因此没有歧义。这就是为什么当你创建Join的对象时，它首先调用Virtual Base类的构造函数（实际上不是第一次调用，但它初始化通过Der1和Der2首先在其construtor中来到它的指针）。在Join编译器中可以检查指针名称/类型，然后确保只有一个虚拟基类的指针来自Der1和Der2。您甚至可以通过sizeof运算符检查。我们知道编译器会默默地将调用放入构造函数中。因此，它首先以Depth First方式调用Virtual Base类的构造函数。（可以使用所有基类作为虚拟派生来检查）。休息已经解释

Answer 5

这是一个非常愚蠢的例子imo，是学术界让自己看起来聪明的完美典范。如果出现这种情况，那几乎可能是因为一个错误，特别是忘记让Der1 :: foo（）虚拟。

修改：

我误读了类定义。这正是这种设计的问题。需要花费很多心思来确定每种情况下会发生什么，这很糟糕。使你的代码可读比远远好于像这样“聪明”。

要打电话的功能？（委托姐妹班）

5 个答案:

要打电话的功能？ （委托姐妹班）

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要打电话的功能？（委托姐妹班）