（为什么）在纯虚拟派生类中是否需要虚拟基类构造函数调用？

Question

我有一个带有菱形结构的类层次结构，并且没有默认构造函数的基类，因为它具有引用成员。

该代码如下所示：

class Base
{
public:
    Base( CustomType& obj ) : refObj_( obj ) {}
    virtual ~Base() {}
private:
    CustomType& refObj_;
};

class Left : public virtual Base
{
public:
    Left() {}; // ERROR: Compiler requests calling Base's constructor
    virtual void leftsMethod() = 0;
};

class Right : public virtual Base
{
public:
    Right( CustomType& obj ) : Base( obj ) {}; // Compiles, but Base( obj ) never gets called here
    virtual void rightsMethod() = 0;
};

class Bottom : public Left, public Right
{
public:
    Bottom( CustomType& obj ) : Base( obj ), Left(), Right( obj ) {}
};

编辑 ：添加了虚拟基础析构函数（原始代码具有它）

请注意， Left和Right是纯虚类，即它们的构造函数在任何情况下都不会调用Base的构造函数。 这是由于虚拟继承，这意味着最派生的类Bottom调用Base的构造函数。

我的问题：为什么我仍然必须在Left的初始化列表中调用Base的构造函数？ 我想避免这种情况，只将引用直接从Bottom的构造方法传递给Base 。 （我正在使用MSVC 2010的“半C ++ 11”编译器。）

对于基类中的虚拟继承和引用的组合，还有其他解决方案吗？

Answer 1

您没有默认的Base构造函数，但是在创建Left对象时， Left仍需要初始化一个（不是Bottom对象）。

问题是您在Base有一个引用，这意味着您不可能有一个简单的构造函数。

我会说您有一个很大的设计问题，因为obj是由Right初始化的，所以后者应该包含obj而不是Base 。

Base的虚拟析构函数也在哪里？

class Base
{
public:
    Base() = default;
    ~Base() {}
};

class Left : public virtual Base
{
public:
    virtual void leftsMethod();
};

class Right : public virtual Base
{
    int& refObj_;
public:
    Right( int& obj ) : refObj_( obj ) {}
    virtual void rightsMethod();
};

class Bottom : public Left, public Right
{
public:
    Bottom( int& obj ) : Right( obj ) {}
};

Answer 2

除了设计问题（这里显然存在）之外，我完全同意您的推理，因为Left是一个抽象类，所以没有Left构造函数将永远不必调用任何Base构造函数，因此奇怪的是它是必需的。

实际上，我已经使用多个编译器版本测试了您的代码，并且确实可以在gcc 7.1及更高版本， clang 3.4.1及更高版本以及所有可用的msvc版本中进行编译 。

因此，我的假设是，这只是早期编译器版本中的错误。 有人可以确认吗？

还要注意，如果您更改virtual void leftsMethod() = 0; 到virtual void leftsMethod() {} ，从而使Left不再是抽象的，即使使用最新版本 ，也会返回错误。 这非常有意义，因为现在您可以实例化Left实例，因此由Left的构造函数调用Base的构造函数之一。

可能的解决方法

如果您不能切换到较新的编译器，并且无法更改Base的实现，那么这可能是一个可行的解决方案：

在某处定义CustomType的虚拟实例。 然后，您可以提供“必需的”默认构造函数，如下所示：

class CustomType{};

class Base
{
public:
    Base( CustomType& obj ) : refObj_( obj ) {}
private:
    CustomType& refObj_;
};

static CustomType dummy;

class Left : public virtual Base
{
protected:
    Left() : Base(dummy) {}; // note here
public:
    virtual void leftsMethod() = 0;
};

class Right : public virtual Base
{
protected:
    Right() : Base(dummy) {}; // and here
public:
    virtual void rightsMethod() = 0;
};

class Bottom : public Left, public Right
{
public:
    Bottom( CustomType& obj ) : Base( obj ), Left(), Right() {}
    virtual void leftsMethod() override {}
    virtual void rightsMethod() override {}
};

void test()
{
    CustomType c;
    Bottom b(c);
}

这只是为了使编译器高兴，您认为这些构造函数永远不会调用Base(dummy)论点仍然成立。

但是请注意， Base应该确实具有虚拟析构函数！ 我不知道您是否只是出于简洁目的不将其包括在此处，或者它是否真的没有。 如果不是这样，在它之上建立一个类层次结构是一个非常糟糕的主意。

Answer 3

官方文档中的一句话可能描述了这种情况：

实际上，这意味着当您创建具有虚拟基类的具体类时，必须准备好传递调用虚拟基类的构造函数所需的任何参数。 而且，当然，如果类祖先中的任何地方都有多个虚拟基类，则必须准备调用它们的所有构造函数。 这可能意味着派生最多的类的构造函数需要的参数比您想象的要多。

请参阅此常见问题解答 。