面试题：C++类多继承中的菱形继承问题

Question

请阐述C++多继承中菱形继承的概念，并说明它会引发什么问题，如何解决这些问题？

Answer 1

菱形继承概念

菱形继承是指在多继承体系中，一个派生类从两个或多个基类继承，而这些基类又共同继承自同一个基类，从而形成一个菱形的继承结构。例如：

class A {};
class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

这里A是顶层基类，B和C继承自A，D又同时继承B和C，形成菱形结构。

引发的问题

1. 数据冗余：由于D类从B和C间接继承了A类的成员，A类的成员在D类对象中会存在两份副本，造成内存浪费。
2. 歧义问题：当D类对象访问A类成员时，会出现歧义，编译器不知道应该使用从B继承过来的A类成员还是从C继承过来的A类成员。例如：

D d;
d.fun(); // 如果A类中有fun函数，这里会出现歧义

解决方法

使用虚继承。在继承关系中，让B和C以虚继承的方式继承A，这样在D类对象中只会存在一份A类的成员。修改上述代码如下：

class A {};
class B : virtual public A {};
class C : virtual public A {};
class D : public B, public C {};

虚继承保证无论经过多少次继承，派生类对象中只会有一份共享的虚基类子对象，解决了数据冗余和歧义问题。