混合基类的虚拟和非虚拟继承 class

Question

这是代码：

struct Biology
{    
    Biology() { cout << "Biology CTOR" << endl; }
};

struct Human : Biology
{    
    Human() { cout << "Human CTOR" << endl; }
};

struct Animal : virtual Biology
{
    Animal() { cout << "Animal CTOR" << endl; }
};

struct Centaur : Human, Animal
{
    Centaur() { cout << "Centaur CTOR" << endl; }
};

int main()
{   
   Centaur c;

   return 0;
}

此代码打印：

Biology CTOR
Biology CTOR
Human CTOR
Animal CTOR
Centaur CTOR

为什么？

因为我们创建了一个 Centaur 对象，所以我们从构建 Centaur 开始，构建 Human、Animal，最后构建 Centaur（我们从派生越少越派生）。

让我们从Human开始： Human继承自Biology，所以我们先调用Biology的构造函数。现在 Human 的基础 class 已经构造完成，我们终于可以构造 Human 本身了。但是，Biology 又被构造了！

为什么？幕后发生了什么？

请注意，这完全是有意让 Animal 从 Biology 虚拟继承，同时，它也是有意让 Human 非虚拟继承自 Biology.

我们正在以错误的方式解决 Dreaded Diamond：人类和动物实际上都应该继承生物学才能使这项工作成功。

我只是好奇。

另请参阅此代码：

struct Biology
{    
    Biology() { cout << "Biology CTOR" << endl; }
};

struct Human : virtual Biology
{
    Human() { cout << "Human CTOR" << endl; }
};

struct Animal : Biology
{    
    Animal() { cout << "Animal CTOR" << endl; }
};

struct Centaur : Human, Animal
{
    Centaur() { cout << "Centaur CTOR" << endl; }
};

int main()
{   
   Centaur c;

   return 0;
}

这里我们Human实际上继承自Biology，而Animal设置为继承"classic way"。

但这一次，输出不同：

Biology CTOR
Human CTOR
Biology CTOR
Animal CTOR
Centaur CTOR

这是因为 Centaur 首先从 Human 继承，然后从 Animal 继承然后。

如果顺序是相反的，我们会得到与第一个示例中之前相同的结果 - 两个 Biology 实例被连续构造。

这是什么逻辑？

请尝试解释你的方式，我已经检查了很多网站都在谈论这个。不过none好像满足了我的要求。

Answer 1

从输出中可以清楚地看出，两个 Biology 对象被实例化了。那是因为您 只有一个 继承 virtual。两个基础 class 实例是可怕的钻石问题中歧义的原因，解决方案是（正如我们所知）both 继承 Biology virtual.

层次结构回顾：

Biology  Biology
   |       |     # one and only one inheritance virtual
 Human   Animal
    \     /
    Centaur

好的，让我们牢记这些规则再次阅读输出：

Base classes 在派生 classes 之前构建。
Base classes 是按照它们在 base-specifier-list.
虚拟基础 classes 是在非虚拟基础之前由最派生的 class - see this.

第一个输出 - Animal virtually 继承自 Biology:

Biology CTOR     # virtual base class inherited from Animal
Biology CTOR     # non-virtual base class of Human
Human CTOR       # Human itself
Animal CTOR      # Animal's virtual base class already constructed
Centaur CTOR

第二个输出 - Human virtually 继承自 Biology:

Biology CTOR     # virtual base class inherited from Human
Human CTOR       # Human's virtual base class already constructed
Biology CTOR     # non-virtual base class of Animal
Animal CTOR      # Animal itself
Centaur CTOR

更多信息标准段落 ([class.base.init]/10):

In a non-delegating constructor, initialization proceeds in the following order:

— First, and only for the constructor of the most derived class (1.8), virtual base classes are initialized in the order they appear on a depth-first left-to-right traversal of the directed acyclic graph of base classes, where “left-to-right” is the order of appearance of the base classes in the derived class base-specifier-list.

— Then, direct base classes are initialized in declaration order as they appear in the base-specifier-list (regardless of the order of the mem-initializers).

...

Answer 2

非虚拟继承是一种排他关系，就像成员资格一样。 class 可以是给定完整对象中另一个 class 的非虚拟基础 class。

这意味着 class 可以覆盖非虚拟基 class 的虚拟函数而不会导致冲突或问题。

构造函数也可以可靠地初始化非虚基。

只有虚拟基可以是一个完整对象的许多间接基的直接基 class。因为可以共享虚拟基础 class，覆盖程序可能会发生冲突。

构造函数可以尝试初始化 ctor-init-list 中的虚拟基子对象，但如果 class 进一步派生，那部分 ctor-init-list 将被忽略。

Answer 3

所有从 Biology 虚拟继承的 class 基类共享一个 Biology 基类实例。
从 Biology 继承 non-virtually 的所有基础 class 都有一个实例 Biology.

你在每个类别中都有一个基地，因此你有一个 Biology 的实例由 Human 引入（并且原则上与其他人共享）和一个实例由 [=16= 引入]（从未与任何其他基地共享 class）。

混合基类的虚拟和非虚拟继承 class

Mixing virtual and non-virtual inheritance of a base class

c++

inheritance

constructor

multiple-inheritance

virtual-inheritance