c++ - 在 C++ 的菱形问题中，为什么我们需要从子类调用 grand_parent 构造函数？

Question

请阅读代码了解情况。

#include <iostream>
using namespace std;
class one
{
protected:
    int x;
public:
    one(int a)
    {
        x=a;
        cout << "one cons called\n";
    }
    void display(void)
    {
        cout << "x = " << x << endl;
    }
    ~one()
    {
        cout << "one destroy\n";
    }
};
class two : virtual protected one
{
protected:
    int y;
public:
    two(int a,int b) : one(a),y(b)
    {
        cout << "two cons called\n";
    }
    void display(void)
    {
        one::display();
        cout << "y = " << y << endl;
    }
    ~two()
    {
        cout << "two destroy\n";
    }
};

class three : protected virtual one
{
protected:
    int z;
public:
    three(int a,int b) : one(a),z(b)
    {
        cout << "Three cons called\n";
    }
    void display(void)
    {
        one::display();
        cout << "z = " << z << endl;
    }
    ~three()
    {
        cout << "three destroy\n";
    }
};

class four : private two, private three
{
public:
    four(int a,int b,int c) :one(a), two(a,b),three(a,c)
    {
        cout << " four cons called\n";
    }
    void display(void)
    {
        one::display();
        cout << "y = " << y << endl;
        cout << "z = " << z << endl;
    }
    ~four()
    {
        cout << "four destroy\n";
    }
};
int main()
{
    four ob(1,2,3);
    ob.display();
    return 0;
}

如果我替换代码

four(int a,int b,int c) :one(a), two(a,b),three(a,c)

与

four(int a,int b,int c) :two(a,b),three(a,c)

一个错误消息，例如:在我的代码块 ide 中没有匹配函数调用 'one::one()'。

如您所见，这是一个基于菱形问题的代码。其中第一个类是祖父类。二、三类为父类，四类为子类。所以我使用了 virtual 关键字来避免歧义。我在这里理解的一切，除非一件事。我知道当父类具有参数化构造函数时，我们需要从派生类向该构造函数提供参数。那么为什么需要向构造函数 1 提供参数，其中类 4 只有 2 个父类，即 2 和 3。如果我不从第四类调用构造函数一，代码将给我编译时错误。请解释为什么我们需要这样做。

Answer 1

层次结构中的 virtual 继承通过确保仅存储 one 的一个实例来消除基类 one 的存在歧义在 two 或 three 的子类中。回想一下，当继承某个类时，派生实例将始终在内部某处存储基实例 - 因此 virtual 继承确保 one 的实例在 two 和 three 在某种程度上被继承层次结构下方的任何类“覆盖”。

现在的问题是:谁负责初始化这个单独的 one 实例？应该是 two 还是 three？显然不是他们两个，因为只有一个例子。你在这里:它始终是最派生的类负责初始化one - 这是有道理的:嵌入基类拷贝的实例必须对其进行初始化。

这是没有 four 和有 four 加上 virtual 继承的带有嵌入式基类实例的类层次结构:

              +----------+                           +----------+
              |   one    |                           |   one    |
              +----+-----+                           +----+-----+
                   |                                      |
                   |                                      |
         +-------+-----------+           virtual +--------+--------+ virtual
         |                   |                   |                 |
         |                   |                   |                 |
+--------+-------+   +-------+-------+      +----+----+       +----+----+
|      two       |   |      three    |      |  two    |       |  three  |
| +------------+ |   | +----------+  |      +----+----+       +----+----+
| |   one      | |   | |   one    |  |           |                 |
| +------------+ |   | +----------+  |           +--------+--------+
|  => must init! |   | => must init! |                    |
+----------------+   +---------------+            +-------+--------+
                                                  |     four       |
                                                  | +------------+ |
                                                  | |    one     | |
                                                  | +------------+ |
                                                  | => must init!  |
                                                  +----------------+

你可以这样想这个机制:virtual 继承赋予基类实例 virtual-ness，这包括构建实例 - 这种责任被传递给层次结构。