1.為什么需要虛繼承

如下圖所示如果訪問Der::Fun or Der::m_nValue就會帶來二義性，無法確定是調(diào)用Base1的還是Base2的，所以為了解決多重繼承情況下成員訪問的二義性，引入了虛繼承機(jī)制。
一般繼承：

虛繼承：

2.虛繼承實(shí)現(xiàn)

在虛繼承下，Der通過共享虛基類SuperBase來避免二義性，在Base1，Base2中分別保存虛基類指針，Der繼承Base1,Base2,包含Base1, Base2的虛基類指針，并指向同一塊內(nèi)存區(qū)，這樣Der便可以間接存取虛基類的成員，如下圖所示：

3.不同編譯器實(shí)現(xiàn)方式

不同編譯器對間接存取的方法不同，以下以GCC和VC為例，均采用以下代碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

view plaincopy to clipboardprint?

class?SuperBase??

{??

public:??

????int?m_nValue;??

????void?Fun(){}??

????virtual?~SuperBase(){}??

};??

class?Base1:??virtual?public?SuperBase??

{??

public:??

virtual?~?Base1(){}??

};??

class?Base2:??virtual?public?SuperBase??

{??

public:??

virtual?~?Base2(){}??

};??

class?Der:public?Base1,?public?Base2??

{??

public:??

virtual?~?Der(){}??

};??

1) GCC中結(jié)果為8, 12, 12, 16

解析：sizeof(SuperBase) = sizeof(int) + 虛函數(shù)表指針

sizeof(Base1) = sizeof(Base2) = sizeof(int) + 虛函數(shù)指針 + 虛基類指針

sizeof(Der) = sizeof(int) + Base1中虛基類指針 + Base2虛基類指針 + 虛函數(shù)指針

GCC共享虛函數(shù)表指針，也就是說父類如果已經(jīng)有虛函數(shù)表指針，那么子類中共享父類的虛函數(shù)表指針空間，不在占用額外的空間，這一點(diǎn)與VC不同，VC在虛繼承情況下，不共享父類虛函數(shù)表指針，詳見如下。

2）VC中結(jié)果為：8, 16, 16, 24

解析：sizeof(SuperBase) = sizeof(int) + 虛函數(shù)表指針

sizeof(Base1) = sizeof(Base2) = sizeof(int) + SuperBase虛函數(shù)指針 + 虛基類指針 + 自身虛函數(shù)指針

sizeof(Der) = sizeof(int) + Base1中虛基類指針 + Base2中虛基類指針 + Base1虛函數(shù)指針 + Base2虛函數(shù)指針 + 自身虛函數(shù)指針

如果去掉虛繼承，結(jié)果將和GCC結(jié)果一樣，A,B,C都是8，D為16，原因就是VC的編譯器對于非虛繼承，父類和子類是共享虛函數(shù)表指針的。

?

繼承中的內(nèi)存布局

1. 虛函數(shù)指針(vptr)放最前，之后放變量。
2. 多個父類排著放，再放子類
3. 子類的覆蓋的虛函數(shù)將所有祖先的同名虛函數(shù)都覆蓋。
4. 子類其它的虛函數(shù)指針放在第一個父類的虛函數(shù)表里。
5. 虛擬繼承的情況只需要在鉆石繼承中有必要使用（避免二義性），子類中最先的祖先放最后。

多說不如舉例，看下面轉(zhuǎn)的文章。

本文章轉(zhuǎn)自:http://blog.csdn.net/randyjiawenjie/article/details/6693337

分為四種情況：
1.單繼承

2.多繼承（不含鉆石繼承）

3.非虛繼承的鉆石繼承

4.虛繼承的鉆石繼承

注：下面所有類中的函數(shù)都是虛函數(shù)。

1.單繼承

單繼承體系如下：

GrandChild對象的內(nèi)存布局：

可見以下幾個方面：

1）虛函數(shù)表在最前面的位置。

2）成員變量根據(jù)其繼承和聲明順序依次放在后面。

3）在單一的繼承中，被overwrite的虛函數(shù)在虛函數(shù)表中得到了更新。

2.多繼承

多繼承的體系如下：

Derive對象的內(nèi)存布局如下：

我們可以看到：

1） 每個父類都有自己的虛表。

2） 子類的成員函數(shù)被放到了第一個父類的表中。

3） 內(nèi)存布局中，其父類布局依次按聲明順序排列。

4） 每個父類的虛表中的f()函數(shù)都被overwrite成了子類的f()。這樣做就是為了解決不同的父類類型的指針指向同一個子類實(shí)例，而能夠調(diào)用到實(shí)際的函數(shù)。

出現(xiàn)鉆石繼承的虛繼承的時候，虛基類在子類中只有一份。

出現(xiàn)鉆石繼承的非虛繼承的時候，虛基類在每個子類中都有一份。

3.非虛繼承的鉆石繼承

繼承體系如下：

D的內(nèi)存布局如下：

紅色的部分就是重復(fù)的部分，就會造成二義性

4.虛繼承的鉆石繼承

（虛繼承就是解決鉆石繼承問題的，如果不存在鉆石繼承，就不用虛繼承）

繼承體系如下：（紅色專門標(biāo)準(zhǔn)虛繼承）

D的內(nèi)存布局如下：

可以看出，少了重合的部分。但是，代價是增加了一個虛函數(shù)指針。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的虚拟继承的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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