為什么除非大多數派生基顯式調用它們，否則不調用虛擬基非默認構造函數？

Question

我想了解WHY C ++標准的強制性要求，即在使用'-D_WITH_BUG_'進行編譯時，不能由中間NOT最高派生類調用虛擬基類非默認構造函數：

/*  A virtual base's non-default constructor is NOT called UNLESS 
 *  the MOST DERIVED class explicitly invokes it
 */

#include <type_traits>
#include <string>
#include <iostream>

class A
{
public:
    int _a;
    A():  _a(1)
    {
        std::cerr << "A() - me: " << ((void*)this) << std::endl;
    }
    A(int a): _a(a)
    {
        std::cerr << "A(a) - me:" << ((void*)this) << std::endl;
    }
    virtual ~A()
    {
        std::cerr << "~A" << ((void*)this) << std::endl;
    }
};

class B: public virtual A
{
public:
    int _b;
    B(): A(), _b(2)
    {
        std::cerr << "B() - me: " << ((void*)this) << std::endl;
    }
    B(int b) : A(), _b(b)
    {
        std::cerr << "B(b) - me: " << ((void*)this) << std::endl;
    }
    B(int a, int b): A(a), _b(b)
    {
        std::cerr << "B(a,b) - me: " << ((void*)this) << std::endl;
    }
    virtual ~B()
    {
        std::cerr << "~B" << ((void*)this) << std::endl;
    }
};

class C: public virtual B
{
public:
    int _c;
    C(): B(), _c(3)
    {
        std::cerr  << "C()" << std::endl;
    }
    C(int a, int b, int c)
    :
#ifdef _WITH_BUG_    
    B(a,b)
#else
    A(a), B(b)
#endif    
    , _c(c)
    {
        std::cerr  << "C(a,b) - me: " << ((void*)this) << std::endl;    
    }
    virtual ~C()
    {
        std::cerr << "~C" << ((void*)this) << std::endl;
    }  
};
extern "C"
int main(int argc, const char *const* argv, const char *const* envp)
{
    C c(4,5,6);
    std::cerr << " a: " << c._a  << " b: " << c._b << " c: " << c._c 
              <<  std::endl;
    return 0;
}

因此，當編譯時不帶-D_WITH_BUG_時，代碼將輸出：

$ g++ -I. -std=gnu++17 -mtune=native -g3 -fPIC -pipe -Wall -Wextra \
  -Wno-unused -fno-pretty-templates -Wno-register  \
  tCXX_VB.C -o tCXX_VB 
$ ./tCXX_VB
A(a) - me:0x7ffc410b8c10
B(b) - me: 0x7ffc410b8c00
C(a,b) - me: 0x7ffc410b8bf0
a: 4 b: 5 c: 6
~C0x7ffc410b8bf0
~B0x7ffc410b8c00
~A0x7ffc410b8c10

但是當使用-D_WITH_BUG_編譯時：

$ g++ -I. -std=gnu++17 -mtune=native -g3 -fPIC -pipe -Wall -Wextra \ 
  -Wno-unused -fno-pretty-templates -Wno-register \
  -D_WITH_BUG_ tCXX_VB.C -o tCXX_VB
$ ./tCXX_VB
A() - me: 0x7ffd7153cb60
B(a,b) - me: 0x7ffd7153cb50
C(a,b) - me: 0x7ffd7153cb40
a: 1 b: 5 c: 6
~C0x7ffd7153cb40
~B0x7ffd7153cb50
~A0x7ffd7153cb60

為什么在這里必須忽略B（int a，int b）對A（a）的調用？ 我了解C ++標准的要求，但是為什么呢？ 什么是理性的？

如果我僅實例化一個B對象：B b（4,5）; 確實得到正確的b._a值為4； 但如果B是C：C c（4,5,6）的子類，C :: a最終為1，則IFF c不會直接調用A（a）。 因此，如果B（a，b）是子類對象，則它的值與如果它是最派生對象的值是不同的。 這對我來說是非常混亂和錯誤的。 是否有希望讓足夠多的人同意在此基礎上更改C ++標准？

Answer 1

虛擬繼承的全部目的是解決鑽石問題 。 一旦有了虛擬基類，您的層次結構將如下所示：

  A
 / \
B   C
 \ /
  D

您需要知道何時構造A 您不能讓B構造它，然后C立刻覆蓋它-您需要將它構造一次。 好的，那我們什么時候可以做？ 最簡單的選擇就是：讓最派生的類來做！ 因此，當我們初始化D的B子對象時，它將不會初始化其A子對象，因為B不是最派生的類型。

在您的情況下，您的層次結構仍然是線性的：

A
|
B
|
C

但最派生的類型C必須初始化所有虛擬基數A和B 由於復雜示例中的原因， B不會初始化其A子對象。

Answer 2

此行為是由於virtual base class 。 由於A是虛擬基類，因此它是由派生程度最高的類構造的。
您可以檢查有關菱形繼承的問題以及有關類似問題的討論，以了解為什么必須采用這種方式。
首先了解虛擬基類如何解決diamod形狀問題。
class A { ...}
class B: virtual public A {...}
class C: virtual public A {...}
class D: public B, public C {...}
將基類設為虛擬時，將有一個基類對象。 中間派生類對象將全部引用相同的單個基類對象。 即，如果創建了D對象，則B :: A和C :: A都將引用同一對象。 該單個對象是B和C的基類。因此，如果允許中間類構造基類對象，則有兩個派生類可以構造該單個對象。 通過賦予派生最多的類構造虛擬基類的責任，可以解決這種歧義。

Answer 3

您不太可能獲得支持來更改語言。 虛擬繼承僅在多個繼承方案中有用。

為什么在這里必須忽略B（int a，int b）對A（a）的調用？

因為已經構造了唯一的A子對象。 構造函數不是普通的函數，您不能隨便調用它。

你可以寫

C(int a, int b, int c)
    : A(a), B(a, b), _c(c)
    { ... }

這將為B::B(int, int)的主體提供傳遞給A::A(int)