面试题：C++ 多重继承中的菱形继承问题及解决办法

Question

在C++ 多重继承中，菱形继承可能会引发什么问题？请举例说明，并阐述如何使用虚继承来解决这些问题。

Answer 1

菱形继承可能引发的问题

1. 数据冗余：假设存在类A，类B和C都继承自A，类D又同时继承自B和C。这样D中会存在两份A类的数据成员，造成空间浪费。
2. 歧义性：当D调用A中的成员函数或访问成员变量时，由于B和C都继承了A，编译器不知道应该使用从B继承过来的A部分还是从C继承过来的A部分，会产生歧义。

举例说明

#include <iostream>
class A {
public:
    int data;
};
class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

int main() {
    D d;
    // 以下代码会报错，因为存在歧义
    // d.data = 10; 
    return 0;
}

虚继承解决问题

通过虚继承，使得从不同路径继承过来的同名成员在派生类中只有一份拷贝。

代码示例

#include <iostream>
class A {
public:
    int data;
};
class B : virtual public A {};
class C : virtual public A {};
class D : public B, public C {};

int main() {
    D d;
    d.data = 10; 
    std::cout << "d.data: " << d.data << std::endl; 
    return 0;
}

在上述代码中，B和C虚继承自A，这样D中只会有一份A的数据成员data，避免了数据冗余和访问歧义问题。