C++ 虚继承

一、虚继承的核心定位：解决菱形继承的痛点

在讲解虚继承前，先明确其诞生的背景——菱形继承（钻石继承） 是多重继承的典型问题，而虚继承是 C++ 专门设计的解决方案：

• 菱形继承：多个基类继承自同一个'共同基类'，最终派生类又同时继承这些基类，导致共同基类的成员在最终派生类中存在多份副本（数据冗余），访问时引发二义性。
• 虚继承：通过 virtual 关键字声明继承，让'共同基类'成为虚基类，使其在最终派生类中仅保留一份实例，彻底解决数据冗余和二义性。

二、虚继承的基本语法与核心概念

1. 语法格式

虚继承的关键字 virtual 需加在'继承方式'前，修饰的是'继承行为'，而非基类本身：

// 格式：class 派生类 : virtual 继承方式 虚基类 { ... };
class 中间基类 1: virtual public 共同基类 { ... };
class 中间基类 2: virtual public 共同基类 { ... };
class 最终派生类 : public 中间基类 1, public 中间基类 2 { ... };

• 虚基类：被 virtual 继承的'共同基类'（比如下面示例中的 Animal）；
• 最终派生类：菱形结构最底层的类（比如下面示例中的 Duck），是唯一负责初始化虚基类的类。

2. 先看问题：普通菱形继承的坑

先通过代码复现菱形继承的核心问题（数据冗余 + 二义性），让你直观感受为什么需要虚继承：

#include <iostream>
using namespace std;

// 共同基类：Animal
class Animal {
public:
    int age;
    Animal(int a) : age(a) {
        cout << "Animal 构造，age=" << a << endl;
    }
};

// 中间基类 1：Flyable（普通继承 Animal）
  :  Animal {
:
    ( a) : (a) {}
    
    {
        cout <<  << age << endl;
    }
};


  :  Animal {
:
    ( a) : (a) {}
    
    {
        cout <<  << age << endl;
    }
};


  :  Flyable,  Swimmable {
:
    
    ( a) : (a), (a) {}
};

{
    ;
    
    
    
    cout << &duck.Flyable::age << endl; 
    cout << &duck.Swimmable::age << endl; 
     ;
}