C++菱形继承问题

1. 什么是菱形继承

基类A，B继承A，C继承A，D继承BC。D中的B对象有A，D中的C对象还有A，重复了，如果调用函数，则不知道是B中的函数还是C中的函数。

#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();//会报错，fun不明确，不知道是谁的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;
}

输出：

B中有个A对象，C中有个A对象，两个A对象不一样，D中就有两个A对象。
菱形继承存在二义性与数据冗余问题。
使用虚继承解决，虚继承的做法如下。

2. 虚继承

虚继承的具体操作方式如下：

#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;
}

实际中的内存关系如下：

此时D类对象od的布局如左侧所示，先是B类对象（B类对象此时只包含一个指针和b），然后是C类对象（C类对象此时只包含一个指针和c），然后是D类独有的d，最后是A类对象中的a。

此时的结构有些奇怪：

B中的a与C中的a地址相同：

没有了冗余现象，具体来说是通过B类对象和C类对象的指针实现的，指针指向的区域存储的是该类对象到基类对象的一个偏移量，如B中的指针就是存储的B类对象到A类对象的偏移量，一个指针4个字节，偏移量为20说明相差5个指针的距离。

sizeod(od)=24，abcd占16个字节，B中的指针和C中的指针一共8字节，加起来为24.