c++ - 类继承 C++

Question

我有一个关于类继承的问题。

我认为以下代码将解释我的问题:

struct A {
   int x;
};

struct B: A {
};

struct C: A {
};

struct D: B, C {
    D() : x(1) {}
};

int main() {
    D d;
}

代码无法编译。

问题是:如何创建 struct D 的实例？谢谢!

Answer 1

您正在尝试做的事情有两个问题。

D没有名为 x 的成员，它有两个名为 x 的成员.具体来说，D::B::x和 D::C::x , 由于多重继承和称为 diamond problem 的某个问题.作为B和 C来自 A ，它们每个都包含 A 的全部内容在他们的定义中，因此每个都包含自己的A::x .所以，当 D源自 B和 C , 它包含一个完整的 B和整个 C在其自身中，包括他们的A s。它看起来像这样(使用 MSVC 生成，使用编译器开关 -d1reportSingleClassLayout ):

class D size(8):
    +---
    | +--- (base class B)
    | | +--- (base class A)
 0  | | | x
    | | +---
    | +---
    | +--- (base class C)
    | | +--- (base class A)
 4  | | | x
    | | +---
    | +---
    +---

您应该改为修改 B和 C从 A 虚拟继承，如:

struct B: virtual A {
};

struct C: virtual A {
};

这将导致 B和 C到，而不是包含它们的基数 A ，无论他们走到哪里，让它跟随他们:

class B size(8):
    +---
 0  | {vbptr}
    +---
    +--- (virtual base A)
 4  | x
    +---

class C size(8):
    +---
 0  | {vbptr}
    +---
    +--- (virtual base A)
 4  | x
    +---

这反过来又允许 D拍一张A ，坚持A到它的背上，告诉他们俩这是他们的A ，解决菱形问题并允许他们共享同一个实例。

class D size(12):
    +---
    | +--- (base class B)
 0  | | {vbptr}
    | +---
    | +--- (base class C)
 4  | | {vbptr}
    | +---
    +---
    +--- (virtual base A)
 8  | x
    +---

一个类只能在 member initialiser list 中初始化它自己的成员。 ;不允许初始化其基类的成员。这是因为 C++ 中的对象是分步构造的:

首先，构造继承层次结构中任何地方遇到的任何虚拟基。派生最多的类被认​​为负责它们的构造。 [如果最派生类在其初始化列表中提及其任何虚拟基，则该虚拟基将被传递指定的参数。如果任何直接基类在其初始化列表中提及任何虚拟基类，它将被忽略。]

然后，构造对象的直接基类(如果有)。对象构造规则以递归方式应用，这意味着将首先构造最小派生类(即位于继承层次结构最底部的类)。如果直接基类具有虚拟基类，则此时不会构造该虚拟基类。 [如果派生类在其初始化列表中提及其任何直接基类，则该基类将被传递指定的参数。]

最后，派生类是围绕它的直接基类构建的，然后是它的虚拟基类。此时构造非静态数据成员；如果在初始化列表中，它们将使用指定的参数构造，否则默认构造。

因此， D应该将参数传递给 A的构造函数，所以他们可以初始化字段。

struct A {
    int x;

    // If A() has no parameter specified, it sets x to 4.
    A(int x_ = 4) : x(x_) {}
};

struct B: virtual A {
    // If B constructs A, it tells it to set x to 3 unless otherwise specified.
    B(int x_ = 3) : A(x_) {}
};

struct C: virtual A {
    // If C constructs A, it tells it to set x to 2 unless otherwise specified.
    C(int x_ = 2) : A(x_) {}
};

struct D: B, C {
    // This will actually set D.x to 4; since D constructs A, neither B() nor C() will
    //  call A().  D() will call A() without specifying a parameter.
    // D() : B(1), C(1) {}

    // This, however, gets the job done.  Tells A to set x to 1.
    D() : A(1) {}
};

然后，当你构造 d ...

int main() {
    D d;
}

其成员(member) d.x现在将设置为 1 ， 如预期。

请注意，如果出于某种原因您确实想要 D包含 A 的两个实例，因此避免使用虚拟继承，您应该使用构造函数的第一个版本。这样，当 d已构建， d.B::x和 d.C::x将设置为 1。

感谢转至 curiousguy指出虚拟基地实际上是在直接基地之前构建的，而不是我认为的在它们之后。