C++菱形繼承問題

1. 什麼是菱形繼承

基類A，B繼承A，C繼承A，D繼承BC。D中的B對象有A，D中的C對象還有A，重複了，如果調用函數，則不知道是B中的函數還是C中的函數。

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A() { a = 1; }
	~A() {}
	void fun() { cout << "in class A" << endl; }
	int a;
};

class B : public A {
public:
	B() { b = 2; }
	~B() {}
	void fun() { cout << "in class B" << endl; }
	int b;
};

class C : public A {
public:
	C() { c = 3; }
	~C() {}
	void fun() { cout << "in class C" << endl; }
	int c;
};

class D : public B, public C {
public:
	D() { d = 4; }
	~D() {}
	int d;
};

int main() {
	D od;
	//od.fun();//會報錯，fun不明確，不知道是誰的fun
	auto add_ba = &od.B::A::a;
	auto add_ca = &od.C::A::a;
	cout << "addr of a in B = " << add_ba << endl;
	cout << "addr of a in C = " << add_ca << endl;
	return 0;
}

輸出：

B中有個A對象，C中有個A對象，兩個A對象不一樣，D中就有兩個A對象。
菱形繼承存在二義性與數據冗餘問題。
使用虛繼承解決，虛繼承的做法如下。

2. 虛繼承

虛繼承的具體操作方式如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
	A() { a = 1; }
	~A() {}
	void fun() { cout << "in class A" << endl; }
	int a;
};

class B : virtual public A {
public:
	B() { b = 2; }
	~B() {}
	void fun() { cout << "in class B" << endl; }
	int b;
};

class C : virtual public A {
public:
	C() { c = 3; }
	~C() {}
	void fun() { cout << "in class C" << endl; }
	int c;
};

class D : public B, public C {
public:
	D() { d = 4; }
	~D() {}
	int d;
};

int main() {
	D od;
	//od.fun();
	auto add_ba = &od.B::A::a;
	auto add_ca = &od.C::A::a;
	cout << "addr of a in B = " << add_ba << endl;
	cout << "addr of a in C = " << add_ca << endl;
	return 0;
}

實際中的內存關係如下：

此時D類對象od的佈局如左側所示，先是B類對象（B類對象此時只包含一個指針和b），然後是C類對象（C類對象此時只包含一個指針和c），然後是D類獨有的d，最後是A類對象中的a。

此時的結構有些奇怪：

B中的a與C中的a地址相同：

沒有了冗餘現象，具體來說是通過B類對象和C類對象的指針實現的，指針指向的區域存儲的是該類對象到基類對象的一個偏移量，如B中的指針就是存儲的B類對象到A類對象的偏移量，一個指針4個字節，偏移量爲20說明相差5個指針的距離。

sizeod(od)=24，abcd佔16個字節，B中的指針和C中的指針一共8字節，加起來爲24.