为什么虚拟继承会触发C中的默认构造函数？

理解 C 中的虚拟继承：为什么调用默认构造函数

在面向对象编程领域，继承在代码组织和代码重用中起着至关重要的作用。但是，使用虚拟继承时，某些行为可能会出乎意料。本文旨在阐明为什么在虚拟继承（C 中的一种特定继承类型）上下文中调用默认构造函数。

虚拟继承：简介

虚拟继承用于解决多重继承场景中的歧义。它允许多个派生类从公共基类继承，而不会导致菱形继承问题。在这种情况下，虚拟基类仅被继承一次，其构造函数由最底层的派生类直接调用。

困境：默认构造函数调用

考虑以下代码片段：

class grandmother {
public:
    grandmother() { cout << "grandmother (default)" << endl; }
    grandmother(int attr) { cout << "grandmother: " << attr << endl; }
};

class mother: virtual public grandmother {
public:
    mother(int attr) : grandmother(attr) { cout << "mother: " << attr << endl; }
};

class daughter: virtual public mother {
public:
    daughter(int attr) : mother(attr) { cout << "daughter: " << attr << endl; }
};

int main() {
    daughter x(0);
}

执行此代码时，我们遇到了令人费解的行为。正如人们所期望的那样，并没有调用子类的 grandma(int) 构造函数，而是触发了祖母类的默认构造函数。这就提出了一个问题：为什么调用默认构造函数？

揭开谜团：虚拟继承效应

理解这种行为的关键在于虚拟继承的本质。当采用虚拟继承时，虚拟基类的构造函数由最底层派生类的构造函数直接调用。在这种情况下，由于女儿是最派生的类，因此其构造函数负责调用祖母构造函数。

但是，由于女儿的初始化列表中没有指定对祖母（int）构造函数的显式调用构造函数，则调用默认构造函数。要纠正此问题，需要显式调用所需的祖母构造函数，如下所示：

daughter(int attr) : grandmother(attr), mother(attr) { ... }

此修改可确保调用祖母类的正确构造函数。

结论

在虚拟继承领域，了解构造函数调用背后的机制对于避免意外行为至关重要。通过了解虚拟基类的构造函数是由最底层派生类的构造函数直接调用的，我们可以预测并控制构造函数调用的流程。这些知识使开发人员能够在 C 中设计健壮且结构良好的继承层次结构。

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