涉及多重继承的多态性如何工作？

Question

我现在正在研究与多重继承相关的主题。我想出了以下代码，但无法完全弄清楚其背后的机制：

struct root
{
    virtual void vfunction(){ /* root version */ }
};

struct mid1:public root
{
    virtual void vfunction(){ /* mid1 version */ }
};

struct mid2:public root
{
    virtual void vfunction(){ /* mid2 version */ }
};

struct inheritMulti:public mid1, public mid2
{
    void ambiguityMethod(){
        vfunction();    // error: ambiguous
    }
    void method1(){
        mid1& t = *this;
        t.vfunction();
    }
    void method2(){
        mid2& t = *this;
        t.vfunction();
    }
};

ambiguityMethod 显然是一个错误。但是，method1 和 method2 中的函数调用让我感到困惑。它们也是虚函数调用，t 实际上是inheritMulti 类型。所以他们应该调用vfunction的inheritMulti版本，但是由于inheritMulti没有自己的版本，我不知道会发生什么。事实证明，method1 中的调用调用了mid1 版本，而method2 中的调用调用了mid2 版本。它是未定义的东西，只发生在我的编译器上吗？如果不是，为什么它会这样工作？ vtable 如何处理这种情况？谢谢！

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首先感谢您的帮助。我自己搜索过相关主题，所以是的，我知道“钻石问题”。但我认为我的问题与此不同。我主要关心的是method1 和method2 中“虚拟函数调用”的行为是由标准明确定义还是未定义。在编译器中，它的行为就像我上面提到的那样，但是标准所承诺的行为吗？如果定义明确，为什么分别调用mid1和'mid2'版本？ （直观的想法是调用inheritMulti 版本，因为t 的类型实际上是inheritMulti）而且，大多数编译器如何处理这种情况？奇怪的是，method1 和 method2 中的虚函数调用调用了不同的函数。再次感谢！

Answer 1

void method1(){
    mid1& t = *this;
    t.vfunction();
}

这里你调用的是vfunction，它没有在inheritMulti中定义，因此它将搜索vfunction的最接近的定义，并且存在于mid1中。查看层次结构。

Root->Mid1->inheritMulti

Root->Mid2->inheritMulti

在

的情况下相同

`void method2(){
    mid2& t = *this;
    t.vfunction();
}

在 mid2 中也找到了最接近的定义，因此是输出。这些调用没有歧义，因为两个结构都在那里创建了自己的vfunction 副本。

inheritMulti 将有两个名为 mid1 和 mid2 的子对象，每个子对象都维护自己的 vtable 指针。虽然你可能会认为当你这样做时

mid1& t1 = *this;

和mid2& t2 = *this;

t1 和 t2 都相同，但请尝试这样做...

bool same = ((void*)t1) == ((void*)t2);  // Result false!

因为编译器会在后面生成一些代码来调整指针以指向正确的对象。

Answer 2

virtual 关键字在这里根本不起作用。

当两个类具有相同名称的函数，并且第三个类继承自它们两者时，您需要手动指定使用范围运算符 :: 调用该函数时引用的基类。

 void ambiguityMethod(){
        mid1::vfunction();
    }

或

 void ambiguityMethod(){
        mid2::vfunction();
    }

或

 void ambiguityMethod(){
        root::vfunction();
    }

with t :（警告：前面有奇怪的语法！）
t.mid1::vfunction();

你也可以重写这个函数并调用一些基类函数，从而只指定一次你调用哪个函数：

void inheritMulti::vfunction() override {
  return mid1::vfunction();
}

编译器将在调用vfunction时搜索最近的具有相同签名的函数，并调用该函数，而该函数又将调用mid1函数

Answer 3

您的代码描述了多重继承中众所周知的“钻石问题”问题（针对vfunction）。对于method1 和method2，一切正常，因为您正在从this 创建mid1 和mid2 对象，并从它们的命名空间调用vfunction。