[C++知识库]C++ 虚拟继承

为什么需要虚继承

虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。如:类D继承自类B1、B2，而类B1、B2都继 承自类A，因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。为了节省内存空间，可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承，而A就成了虚拟基类。实现的代码如 下：

class A
class B1:public virtual A;
class B2:public virtual A;
class D:public B1,public B2;

由于C++支持多重继承，那么在这种情况下会出现重复的基类这种情况，也就是说可能出现将一个类两次作为基类的可能性。比如像下面的情况：

编译时的错误如下：

这种情况下会造成在MyClass中访问value时出现路径不明确的编译错误，要访问数据，就需要显示地加以限定。变成DerivedA::value或 者DerivedB::value，以消除歧义性。并且，通常情况下，像Base这样的公共基类不应该表示为两个分离的对象，而要解决这种问题就可以用虚拟继承和虚基类加以处理。在虚拟继承中，任何派生类中的虚基类总用同一个（共享）对象表示，也就避免了上述问题，编译便正常了，使用虚继承的类结构示意图如下：

虚拟继承中的内存分布情况

class A
{
public:
	virtual void funA();
};  

class B : public A
{
public:
	virtual void funB();
}

class B : virtual public A
{
public:
	virtual void funB();
}

首先，我们知道，如果一个类中有虚函数，那么就会有一个虚表，有一个指针指向这个虚表。对于A，内存布局如下：

对于普通继承，继承的虚函数和本有的虚函数共用同一个虚表，则普通继承B的布局如下：

但对于虚拟继承来说，不管是基类还是派生类都需要有一个指针来维护自己的虚表，并且还要有一个指针指向虚基表，其中存放偏移量。虚拟继承B的布局如下：

sizeof问题

//第一种情况
class a　　　　　　　　　
{　　　　　　　　　　　　
    virtual void func();
};　　　　　　　　　　　
class b:public virtual a
{　　　　　　　　　　　　
    virtual void foo();　
};　　　　　　　　　　　

//第二种情况
class a　　　　　　　　　　　
{　　　　　　　　　　　　　　
　　　　virtual void func();
 };　　　　　　　　　　　　　
　class b :public a　　　　　
{　　　　　　　　　　　　　　
　　　  virtual void foo();　
 };　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

//第三种情况
class a　　　　　　　　　
{　　　　　　　　　　　　
　　 virtual void func();
　　 char x;　　　　　　　
};　　　　　　　　　　　　
class b:public virtual a　
{　　　　　　　　　　
	virtual void foo();
};　　　　　　　　　　　　

//第四种情况
　class a
　{
　　　virtual void func()
　　  char x;
  };
 class b:public a
 {
　　　virtual void foo();
 };

对于每种情况，分别计算 sizeof(a), sizeof(b)的大小，结果如下所示：

第一种：4，12
第二种：4，4
第三种：8，16
第四种：8，8

参照上述普通继承和虚拟继承的区别，就知道原因了。