1.89、C++中的虚继承是什么，何时应该使用它？
虚继承是啥？简单说就是“共享爷爷”
虚继承是C++里处理多重继承时的一个机制，专门用来解决“菱形继承”的麻烦。啥叫菱形继承？想象一下：有个基类A（爷爷），然后B和C（两个爹）都继承了A，再然后D（你）同时继承了B和C。结果呢？D里会有两份A的副本，一个从B那儿来，一个从C那儿来。这就好像你爷爷留下的传家宝，你爹和你叔一人拿了一份，结果你这儿存了两份一样的，占地方不说，拿的时候还得说明白是“爹给的”还是“叔给的”，不然就乱套了。
虚继承干嘛用的？它让B和C共享同一份A的实例，到D这儿就只有一份A的副本。简单说，就是把重复的“爷爷”合并成一个，既省地方，又不会让你调用的时候犯迷糊。
啥时候该用虚继承？别乱用，但也别不敢用
那虚继承是不是随便用就行呢？当然不是！它不是万能钥匙，用错了反而给自己找麻烦。我的经验是：当你设计类层次的时候，如果发现有个类会通过多条路径继承同一个基类，而且你不希望这个基类的成员在最终派生类里重复出现，那就得用虚继承。
举个例子：你在写一个游戏引擎，基类是GameObject，有个id成员表示对象的唯一标识。然后你有MovableObject和RenderableObject两个类都继承了GameObject，分别管移动和渲染逻辑。接着你又写了个Player类，需要既能动又能渲染，所以得同时继承MovableObject和RenderableObject。如果不用虚继承，Player里就会有两份GameObject::id，一个从移动那儿来，一个从渲染那儿来，你想取个id还得指明路径，烦不烦？用了虚继承，Player就只有一份id，干干净净。
但别一股脑儿啥都虚继承，它有代价：实现上会多一些开销（比如虚表指针），而且类之间的关系会稍微复杂点。所以我的主张是：虚继承是给“必须共享基类实例”的场景准备的，别把它当万金油，也别怕它不敢用，关键是设计时要想清楚。
小案例：从动物世界看虚继承的妙用
光说不练假把式，咱们写个小案例，直观感受一下虚继承的威力。我设计了一个动物分类的例子，简单但有深度，能让你看到虚继承怎么解决实际问题。
场景：蝙蝠的尴尬处境
假设我们有个基类Animal，表示所有动物，里面有个函数eat()表示吃东西：
#include <iostream>
class Animal {
public:
void eat() {
std::cout << "动物在吃东西。" << std::endl;
}
};然后有两个派生类：Mammal（哺乳动物）和Bird（鸟类），都继承自Animal：
class Mammal : public Animal {
public:
void walk() {
std::cout << "哺乳动物在走路。" << std::endl;
}
};
class Bird : public Animal {
public:
void fly() {
std::cout << "鸟儿在飞翔。" << std::endl;
}
};再来个Bat（蝙蝠）类，蝙蝠既是哺乳动物又会飞，所以得同时继承Mammal和Bird：
class Bat : public Mammal, public Bird {
public:
void hang() {
std::cout << "蝙蝠倒挂着休息。" << std::endl;
}
};不加虚继承：蝙蝠的“双重人格”
先试试不加虚继承，写个main函数看看：
int main() {
Bat bat;
// bat.eat(); // 报错！二义性：Mammal::eat() 还是 Bird::eat()？
bat.Mammal::eat(); // 只能这么写
bat.walk();
bat.fly();
bat.hang();
return 0;
}编译器会报错，说bat.eat()有二义性，因为Bat里有两份Animal的副本，一个从Mammal来，一个从Bird来。你得明确写bat.Mammal::eat()或者bat.Bird::eat()，麻烦不说，还容易出错。这就好比蝙蝠有两个“吃东西”的技能，一个是哺乳动物的吃法，一个是鸟类的吃法，傻傻分不清楚。
加虚继承：蝙蝠的完美统一
现在改用虚继承，在Mammal和Bird继承Animal时加个virtual：
class Mammal : virtual public Animal {
public:
void walk() {
std::cout << "哺乳动物在走路。" << std::endl;
}
};
class Bird : virtual public Animal {
public:
void fly() {
std::cout << "鸟儿在飞翔。" << std::endl;
}
};Bat的定义不变，再跑一遍：
int main() {
Bat bat;
bat.eat(); // 完美运行，只有一份 Animal
bat.walk();
bat.fly();
bat.hang();
return 0;
}输出：
动物在吃东西。
哺乳动物在走路。
鸟儿在飞翔。
蝙蝠倒挂着休息。这回bat.eat()直接就行，因为Mammal和Bird共享了同一个Animal实例，Bat里只有一份eat()，干净利落。虚继承就像给蝙蝠做了个“身份整合”，让它不再分裂。
结尾：虚继承，学好了它你就是C++高手
虚继承这东西，说白了就是C++给你的一把“整理家产”的利器。啥时候用？多重继承时基类副本重复了就用它。咋用？加个virtual，让基类共享就完事儿了。通过蝙蝠这个小案例，你应该能感觉到它的妙处了吧？
参考文献
- • Bjarne Stroustrup. The C++ Programming Language. Addison-Wesley.
- • Stanley B. Lippman, Josée Lajoie, Barbara E. Moo. C++ Primer. Addison-Wesley.
本文首发于【讳疾忌医-note】公众号，未经授权，不得转载。
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