[C++知识库]C++中菱形类关系再理解

很多很多年前，还在北京读研时，我去 magnetar 寻求一个实习机会时，面我的北美小哥让我解释一下C++的菱形关系，好像当时没有答上来。

今天在 OceanBase 代码里又看到了菱形关系。多重继承在我们的代码中是很少出现的，居然能再次遇到可真不容易。

问题：下面的代码里，C 的构造函数为什么必须显式调用 Base(v)？

class Base {  explicit A(int &) {} }
class A : virtual public Base { }
class B : virtual public Base { }
class C :  public A, public B 
{
   C(int v) : Base(v), A(), B() {}
}

更进一步地，为什么下面比较简单的场景里 C 依然要显式调用 Base(v)？

class Base {  explicit A(int &) {} }
class A : virtual public Base { }
class C :  public A
{
   C(int v) : Base(v), A() {}
}

Well，有了一些工作经验后会积累一些设计的思想，能够更好地站在设计者角度思考问题。回答上面两个问题就比较容易了：

C++ 设计者引入了一条简单规则：A、B 这样使用了 virtual 继承的对象作为中间类时，没有资格去实例化基类。

还是有点绕，更简单的思维：

A、B 这样使用了 virtual 继承的对象作为中间类时，不会为A、B 分配基类对象的结构。

只要不让他们去分配对象，那么自然就需要子类去分配对象，子类分配了对象，自然就需要主动调用 Base 的构造函数。

C++设计者面对菱形问题时，解决思维如下：

1. 要避免给基类（Base）分配多份内存
2. 所以子类 A、B 都不应该去给基类（Base）分配内存
3. 所以内存只能由 A、B 的子类 C 去分配内存
4. 所以 C 需要调用构造函数。

然后遇到一个特殊情况：

5. 如果 Base 只有一个子类 A，A 只有一个子类 C，那么 A 能不能为 Base 分配内存呢？
6. 这里如果考虑极致优化，此时可以让 A 给 Base 分配内存，C无需关注 Base。
7. 但是这样做太特殊。所以设计者保持了一致的用户接口：Base 的内存必须由 C 分配。