虚拟继承（菱形） - 为什么我需要从最底层的派生类向上转换为基类

Question

请考虑以下事项：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;


class A {
public:
   A(const char* sName) //conversion constructor
           : _sName(sName) {cout<<"(1)"<<endl;} ;
   A(const A& s) {cout<<"(2)"<<endl;} //copy constructor
   virtual ~A() {cout<<"(3)"<<endl;} //destructor
    void f1() {cout<<"(4)"<<endl; f2();} //Notice two commands!
    virtual void f2() =0;
  private:
    string _sName;
  };



  class B1: virtual public A {
  public:
     B1(const char* sAName, const char* sSName)
             : _sName1(sAName), A(sSName) {cout<<"(5)"<<endl;}
     B1(const B1& b1) : A(b1) {cout<<"(6)"<<endl;}
     ~B1() {cout<<"(7)"<<endl;}
     virtual void f1() {cout<<"(8)"<<endl;}
     virtual void f2() {cout<<"(9)"<<endl; f3();}
     virtual void f3() {cout<<"(10)"<<endl;}
  private:
     string _sName1;
  };



  class B2: virtual public A {
  public:
     B2(const char* sAName, const char* sSName)
             : _sName2(sAName), A(sSName) {cout<<"(11)"<<endl;}
     B2(const B2& b2) : A(b2) {cout<<"(12)"<<endl;}
     ~B2() {cout<<"(13)"<<endl;}
     virtual void f3() {f1(); cout<<"(14)"<<endl;}
  private:
      string _sName2;
  };

  class C: public B1, public B2 {
  public:
         C () : A(" this is A ") , B1(" this is " , " B1 ") , B2 (" this is " , " B2 ") {}
         C (const C& c) :  A(c) , B1(c) , B2(c) {}
         ~C() {cout<<"(15)"<<endl;}
         virtual void f1() {A::f1(); cout<<"(16)"<<endl;}
         void f3 () {cout<<"(17)"<<endl;}
  };


  int main() {
      /* some code */
      return 0;
  }

正如您所看到的，我在class C 中添加了 C 的 Ctor（构造函数）的实现。我不清楚的是，如果 B1 在其 Ctor 中为我完成这项工作，为什么我还需要从 C 到 A 的上转型？ 意思是，如果我将 C's Ctor 写为：

C () : A(" this is A ") , B1(" this is " , " B1 ") , B2 (" this is " , " B2 ") {}

为什么我不能写：

C () : B1(" this is " , " B1 ") , B2 (" this is " , " B2 ") {}

谢谢， 罗南

Answer 1

虚拟基的构造函数在非虚拟 Anestors 构造函数之前调用。在您的示例中，B1 ctor 无法调用 C 的虚拟基构造函数，因为稍后将调用 B1 ctor 本身。

Answer 2

简而言之，因为这是标准所要求的：您必须在最派生类的构造函数中初始化虚拟基。

更详细的答案是，这是因为您只有一个用于虚拟基的基子对象，并且该子对象可能在不同的基类中以不同的方式初始化。例如，在您的示例中，

C () : B1(" this is " , " B1 ") , B2 (" this is " , " B2 ") {}

您希望将什么值传递给 A ctor，“ B1 ”或“ B2 ”？

Answer 3

因为“B1”和“B2”都使用与“C”相同的内存。如果您没有指定“C”中“A”的构造，则“B1”或“B2”中的哪一个应该构造“A”？

你的术语在这里有点错误——这不是对“A”的升级。

Answer 4

因为你的类A没有默认构造函数。

编译器为每个类生成一个默认构造函数，但是一旦您显式重载该构造函数，它就会假设您想要做一些特殊的事情，并且它不会生成默认构造函数，并且当您的代码尝试调用默认构造函数时，它会导致错误。

以下代码语句：

C () : B1(" this is " , " B1 ") , B2 (" this is " , " B2 ") {}

导致调用类 A 的默认构造函数，而该构造函数根本不存在，因此会导致错误。如果您为 A 类 提供默认构造函数，则应该编译正常 也没有任何错误。

Answer 5

这是一个快速尝试：

#include <iostream>

class A { public: A(int v) : m_v(v) { std::cout << "Initializing A with " << v << std::endl; } int m_v; };
class B1 : public virtual A { public: B1(int v) : A(v) {} };
class B2 : public virtual A { public: B2(int v) : A(v) {} };
class C : public B1, public B2 { public: C(int v1, int v2, int v3) : A(v1), B1(v2), B2(v3) {} };

int main()
{
    C c(1, 2, 3);

    std::cout << "c.m_v: " << c.m_v << std::endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

此示例输出：

Initializing A with 1
c.m_v: 1

也就是说，似乎在最派生的类中需要调用 A::A() ，因为继承是 virtual code>，实例化 C 时，它不会被 B1 或 B2 的构造函数调用。