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什么是菱形继承

继承关系形如下图的继承即为菱形继承，或者叫钻石继承。

菱形继承的问题：公有继承前提下，如果类A中含有成员变量a，那么类B与类C中都有继承自类A的a，类D中又继承类B与类C，所以类D中这时会有两份a，不仅造成了空间冗余，更造成了访问时的二义性问题。

举个例子，代码如下

struct A
{int a;
};
struct B :public A
{int b;
};
struct C :public A
{int c;
};
struct D :public B, public C
{int d;
};
int main()
{D d;d.B::a = 1;d.C::a = 2;d.b = 3;d.c = 4;d.d = 5;return 0;
}

此时访问d对象中的a需要指定作用域访问，否则会报错，编译器也不知道访问的是哪个a，我们不妨打开内存窗口查看d对象

整个红框就是d对象的对象模型，蓝框就是d对象中继承自类B的部分，绿框就是d对象继承自类C的部分，其中两个紫框就是两份a，这就是造成数据冗余与访问二义性的问题。

解决方法：在类B与类C继承类A时采用虚继承，即在继承方式前加上关键字“virtual”，代码如下

struct A
{int a;
};
struct B : virtual public A
{int b;
};
struct C :virtual public A
{int c;
};
struct D :public B, public C
{int d;
};

这时再去访问类D对象中的a即不会产生二义性问题。

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探究底层

为什么数据冗余问题与访问二义性只需要添加一个关键字就可以解决？

我们修改一下代码

struct A
{int a;
};
struct B :virtual public A
{int b;
};
struct C :virtual public A
{int c;
};
struct D :public B, public C
{int d;
};
int main()
{D d;d.a = 1;d.b = 2;d.c = 3;d.d = 4;return 0;
}

刚才我们查看了没有使用虚继承时的d对象在内存中的情况，现在我们来一起看一下使用虚继承后的内存窗口

我们可以看到，只保留了一份a，已用黄框标注，原来B和C中存储a的地方换成了两个地址，我们在内存窗口中看看这两个地址里面有什么

B中地址存储了28H，C中地址存储了20H，转换成十进制就是40和32，如果我们把这两个数字分别加上B中存储地址的地址与C中存储地址的地址，就会发现刚好都等于变量a的地址，这就说明在虚继承中，继承自顶端的成员变量会被替换成一个地址，而这个地址指向的空间存储的内容刚好是该地址对于成员变量的偏移量，也就是说只保留了一份a，所以在访问时才不会造成二义性的问题，并且也解决了冗余的问题。

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