创建涉及虚拟继承的类的过程

Question

在很多描述虚拟基类用法的教程中（通常用来解决菱形问题），往往有类似这种结构设计的代码：

class Animal
{
public:
    Animal()
    {
        cout << "Creating Animal\n";
    }
};

///////////////////////////

class FourLegs : virtual public Animal
{
public:
    FourLegs()
    {
        cout << "Creating FourLegs\n";
    }
};

///////////////////////////

class Mammal : virtual public Animal
{
public:
    Mammal()
    {
        cout << "Creating Mammal\n";
    }
};

///////////////////////////

class Fox : public FourLegs, public Mammal
{
public:
    Fox()
    {
        cout << "Creating Fox\n";
    }
};

当我创建 Fox 的实例时，我得到了预期的输出，只创建了一个 Animal：

Creating Animal
Creating FourLegs
Creating Mammal
Creating Fox

如您所见，我虚拟继承了两个第 2 层类。现在，如果只有 一个 tier-2 类是虚拟继承的，而另一个是公开继承的，则可能会出现有趣的输出。例如，如果 FourLegs 是继承 public，而 Mammal 是继承 virtual public，则输出如下：

Creating Animal
Creating Animal
Creating FourLegs
Creating Mammal
Creating Fox

这很奇怪，提出了一个问题：在继承树的某个地方创建一个涉及虚拟继承的类的完整过程是什么？

另一方面，如果 I FourLegs 如果继承了 virtual public，并且 Mammal 是继承了 public，那么输出是正常的（好像没有继承 virtual public）：

Creating Animal
Creating FourLegs
Creating Animal
Creating Mammal
Creating Fox

Answer 1

直接来自标准，12.6.2/10 [class.base.init]：

在非委托构造函数中，初始化按以下顺序进行：

• 首先，并且仅对于最派生类 (1.8) 的构造函数，虚拟基类按照它们在基的有向无环图的深度优先从左到右遍历中出现的顺序进行初始化类，其中“从左到右”是派生类base-specifier-list中基类的出现顺序。

• 然后，直接基类按照它们出现在 base-specifier-list 中的声明顺序进行初始化（不管 mem-initializers 的顺序如何） )。

• 然后，非静态数据成员按照它们在类定义中声明的顺序进行初始化（同样与 mem-initializers 的顺序无关）。

• 最后，构造函数体的compound-statement被执行。

[注意：声明顺序是为了确保基子对象和成员子对象以初始化的相反顺序被销毁。 ——尾注]

第一个项目符号解释了如何对涉及虚拟继承的类进行初始化。

Answer 2

意外的输出并不意外。这是因为FourLegs 派生自Animal 并且必须调用Animal 的构造函数。 virtual-izing 所有中间类的既定约定是防止该问题的必要条件。您的示例的根本问题是 FourLegs 的概念被用作 inherited 特征，而 应该 被用作 compositional 特征.也就是说，Mammal 或 Animal（取决于具体要求）中有一个字段描述哺乳动物/动物的腿数，派生类继承该字段。