为什么虚拟基类必须由最派生的类来构造？

Question

以下代码无法编译：

class A {
public:
    A(int) {}
};

class B: virtual public A {
public:
    B(): A(0) {}
};

// most derived class
class C: public B {
public:
    C() {} // wrong!!!
};

如果我在C的构造函数初始化列表中调用A的构造函数，那就是：

// most derived class
class C: public B {
public:
    C(): A(0) {} // OK!!!
};

确实有效。

显然，原因是虚拟基类必须始终由大多数派生类构造。

我不明白这个限制背后的原因。

Answer 1

因为它避免了这种情况：

class A {
public:
    A(int) {}
};

class B0: virtual public A {
public:
    B0(): A(0) {}
};

class B1: virtual public A {
public:
    B1(): A(1) {}
};

class C: public B0, public B1 {
public:
    C() {} // How is A constructed? A(0) from B0 or A(1) from B1?
};

Answer 2

因为在具有虚拟继承基类的类层次结构中，基类将/可能由多个类共享（例如，在菱形继承中，相同的基类被多个类继承）。这意味着，虚拟继承的基类只有一个副本。它本质上意味着，必须首先构造基类。这最终意味着派生类必须实例化给定的基类。

例如：

class A;
class B1 : virtual A;
class B2 : virtual A;
class C: B1,B2 // A is shared, and would have one copy only.

Answer 3

我发现这条规则容易出错且很麻烦（但是，多重继承的哪一部分不是呢？）。

但是逻辑强加的构造顺序必须不同于正常（非虚拟）继承的情况。考虑 Ajay 的例子，减去虚拟：

class A;
class B1 : A;
class B2 : A;
class C: B1,B2

在这种情况下，为每个 C 构造两个 As，一个作为 B1 的一部分，另一个作为 B2 的一部分。 B类的代码对此负责，并且可以做到。事件顺序为：

Start C ctor
   Start B1 ctor
      A ctor (in B's ctor code)
   End B1 ctor
   Start B2 ctor
      A ctor (in B's ctor code)
   End B2 ctor
End C ctor

现在考虑虚拟继承

class A;
class B1 : virtual A;
class B2 : virtual A;
class C: B1,B2 

一个事件的顺序是

Start C ctor
   A ctor // not B's code!
   Start B1 ctor
      // NO A ctor
   End B1 ctor
   Start B2 ctor
      // NO A ctor
   End B2 ctor
End C ctor

重要的逻辑区别在于，虚拟继承的 A 类型的基类子对象是最派生类的一部分，并受其控制（此处为 C）。

B 的构造函数一无所知，也无法访问A。因此他们无法构造A 的子对象，包括基类。