虚继承

虚基类与菱形继承

多重继承问题

#include <iostream>
class PoweredDevice
{
public:
    PoweredDevice() {
        std::cout << "PoweredDevice created" << "\n";
    }
};
class Scanner: public PoweredDevice
{
public:
    Scanner() {
        std::cout << "Scanner created" << "\n";
    }
};
class Printer: public PoweredDevice
{
public:
    Printer() {
        std::cout << "Printer created" << "\n";
    }
};
class Copier: public Scanner, public Printer
{
public:
    Copier() {
        std::cout << "Copier created" << "\n";
    }
};
int main() {
    Copier* cp = new Copier();
}

在这里，复印机继承自扫描仪和打印机，而打印机和扫描仪都继承自电器，形成了菱形继承。在实例化复印机时，调用了两次电器的构造函数，你可能只需要一份电器的副本，多余的调用形成了额外的开销，我们可以使用虚基类来避免这个问题。

使用虚继承的代码如下

#include <iostream>

class PoweredDevice
{
public:
    PoweredDevice() {
        std::cout << "PoweredDevice created" << "\n";
    }
};

class Scanner: virtual public PoweredDevice
{
public:
    Scanner() {
        std::cout << "Scanner created" << "\n";
    }
};

class Printer: virtual public PoweredDevice
{
public:
    Printer() {
        std::cout << "Printer created" << "\n";
    }
};

class Copier: public Scanner, public Printer
{
public:
    Copier() {
        std::cout << "Copier created" << "\n";
    }
};

int main() {
    Copier* cp = new Copier();
}

电器的构造函数只被调用了一次，达到了理想的效果。电器是在Scanner还是在Printer创建时被构造呢？实际上，Copier可以直接调用非直接父类的构造函数一次即可。如果一个类继承了一个或者多个具有虚父类的类，则最后被派生的类会负责构造虚基类。

虚基类大小

#include <iostream>

class A {  
public:  
    int a;  
};  
class B :virtual public A {  
public:  
    int b;  
};  
class C :virtual public A {  
public:  
    int c;  
};  
class D :public B, public C {  
public:  
    int d;  
};  
int main() {
    std::cout << sizeof(A) << "\n"
            << sizeof(B) << "\n"
            << sizeof(C) << "\n"
            << sizeof(D) << "\n";

}

猜测以上程序的输出？答案是：

类A：只有一个int，所以为4字节。

类B：所有继承虚基类的类都将有一个虚表，所以类的实例会存储一个虚表指针大小为8字节（64位），同时还有a，b两个整形，总共16字节。

类C：与类B相同。

类D：因为C++存在内存对齐机制，所以在D中的B和C实例都是long+int，于是对齐到16字节，A的实例为4字节，加上D本身的int整形，所以共32+8=40字节。