為什么要引入虛擬繼承？

虛擬繼承在一般的應(yīng)用中很少用到，所以也往往被忽視，這也主要是因為在C++中，多重繼承是不推薦的，也并不常用，而一旦離開了多重繼承，虛擬繼承就完全失去了存在的必要（因為這樣只會降低效率和占用更多的空間，關(guān)于這一點，我自己還沒有太多深刻的理解，有興趣的可以看網(wǎng)絡(luò)上白楊的作品《RTTI、虛函數(shù)和虛基類的開銷分析及使用指導(dǎo)》，說實話我目前還沒看得很明白，高人可以指點下我）。

以下面的一個例子為例：

#include <iostream.h>

#include <memory.h>

class CA

{

    int k; //如果基類沒有數(shù)據(jù)成員，則在這里多重繼承編譯不會出現(xiàn)二義性

public:

    void f() {cout << "CA::f" << endl;}

};

class CB : public CA

{

};

class CC : public CA

{

};

class CD : public CB, public CC

{

};

void main()

{

    CD d;

    d.f();

}

當(dāng)編譯上述代碼時，我們會收到如下的錯誤提示：

error C2385: 'CD::f' is ambiguous

即編譯器無法確定你在d.f()中要調(diào)用的函數(shù)f到底是哪一個。這里可能會讓人覺得有些奇怪，命名只定義了一個CA::f，既然大家都派生自CA，那自然就是調(diào)用的CA::f，為什么還無法確定呢？

這是因為編譯器在進(jìn)行編譯的時候，需要確定子類的函數(shù)定義，如CA::f是確定的，那么在編譯CB、CC時還需要在編譯器的語法樹中生成CB::f，CC::f等標(biāo)識，那么，在編譯CD的時候，由于CB、CC都有一個函數(shù)f，此時，編譯器將試圖生成這兩個CD::f標(biāo)識，顯然這時就要報錯了。（當(dāng)我們不使用CD::f的時候，以上標(biāo)識都不會生成，所以，如果去掉d.f()一句，程序?qū)㈨樌ㄟ^編譯）

要解決這個問題，有兩個方法：

1、重載函數(shù)f()：此時由于我們明確定義了CD::f，編譯器檢查到CD::f()調(diào)用時就無需再像上面一樣去逐級生成CD::f標(biāo)識了；

|CB(CA)|

故此時的sizeof(CD) = 8;（CB、CC各有一個元素k）

2、使用虛擬繼承：虛擬繼承又稱作共享繼承，這種共享其實也是編譯期間實現(xiàn)的，當(dāng)使用虛擬繼承時，上面的程序?qū)⒆兂上旅娴男问剑?/span>

#include <iostream.h>

#include <memory.h>

class CA

{

    int k;

public:

    void f() {cout << "CA::f" << endl;}

};

class CB : virtual public CA //也有一種寫法是class CB : public virtual CA

{                       //實際上這兩種方法都可以

};

class CC : virtual public CA

{

};

class CD : public CB, public CC

{

};

void main()

{

    CD d;

    d.f();

}

|CB|

|CC|

同時，在CB、CC中都分別包含了一個指向CA的虛基類指針列表vbptr（virtual base table pointer），其中記錄的是從CB、CC的元素到CA的元素之間的偏移量。此時，不會生成各子類的函數(shù)f標(biāo)識，除非子類重載了該函數(shù)，從而達(dá)到“共享”的目的（這里的具體內(nèi)存布局，可以參看鉆石型繼承內(nèi)存布局，在白楊的那篇文章中也有）。

也正因此，此時的sizeof(CD) = 12（兩個vbptr + sizoef(int)）;

另注：

如果CB，CC中各定義一個int型變量，則sizeof(CD)就變成20(兩個vbptr + 3個sizoef(int)

如果CA中添加一個virtual void f1(){}，sizeof(CD) = 16（兩個vbptr + sizoef(int)+vptr）;

再添加virtual void f2(){}，sizeof(CD) = 16不變。原因如下所示：帶有虛函數(shù)的類，其內(nèi)存布局上包含一個指向虛函數(shù)列表的指針（vptr），這跟有幾個虛函數(shù)無關(guān)。

以上內(nèi)容涉及到類對象內(nèi)存布局問題，本人還難以做過多展開，先貼這么多，本篇文章只是考慮對于虛擬繼承進(jìn)行入門，至于效率、應(yīng)用等未作展開。本文在網(wǎng)上文章基礎(chǔ)上修改了下而得此篇，原文載于http://blog.csdn.net/billdavid/archive/2004/06/23/24317.aspx

另外關(guān)于虛繼承和虛基類的討論，博客園有篇文章《虛繼承與虛基類的本質(zhì)》，總結(jié)得更為詳細(xì)一點。