答案。

问题的历史

在C++中，类的继承层次可能会引发菱形问题（diamond problem），即一个基类被两个子类继承，然后创建另一个类从这两个子类继承。在这种情况下，继承类的对象将包含两个独立的基类副本。为了解决这个问题，C++实现了虚拟继承。

问题

如果使用普通的多重继承：

class A { public: int x; };
class B : public A {};
class C : public A {};
class D : public B, public C {};

对象D将包含2个A的副本：一个通过B，另一个通过C。这导致对A::x的访问产生歧义，并且造成了不必要的内存浪费。

解决方案

虚拟继承消除了基类的重复。基类A的一个实例将被所有子类使用：

class A { public: int x; };
class B : public virtual A {};
class C : public virtual A {};
class D : public B, public C {};

现在D只包含A的一个副本，访问A::x的歧义得以消除。

关键特点：

消除了菱形问题（diamond problem）
虚拟继承减慢了对基类成员的访问速度
虚拟基类的构造函数由“最远”后代的构造函数调用

反向问题。

为什么不能通过作用域解析明确指定路径来解决菱形问题？

作用域解析只解决对基类成员的访问歧义，但并没有消除多余的基类副本。双重初始化和双重存储数据的问题依然存在。

在虚拟继承中，构造函数的调用顺序是什么？

虚拟基类的构造函数首先被调用，并且只调用一次，由继承层次中最后一个类的构造函数直接调用。

示例：

class A { public: A() { std::cout << "A
"; } };
class B : public virtual A { public: B() { std::cout << "B
"; } };
class C : public virtual A { public: C() { std::cout << "C
"; } };
class D : public B, public C { public: D() { std::cout << "D
"; } };

D d;
// 输出：A B C D

在声明和定义类时，是否必须声明虚拟继承？

是的，在对相应基类进行继承时，必须在所有地方指定虚拟继承。否则将不可避免地发生编译错误，而多重继承将变成普通继承。

常见错误和反模式

继承时未指定virtual — 导致出现两个基类的实例
在所有中间类中尝试调用虚拟基类构造函数 — 导致编译错误
滥用虚拟继承使得层次结构复杂且难以维护

生活中的例子

负面案例

复杂的继承层次未应用虚拟继承，导致对象中出现了两个设置的副本：

优点：

易于编译和运行

缺点：

配置数据容易混淆，导致“魔法”基数据的缺陷

正面案例

采用虚拟继承并一致使用最上层后代的构造函数：