虚继承的出现是为了解决菱形继承的二义性和数据冗余问题。什么是菱形继承的二义性和数据冗余问题呢？我们先给出一个菱形继承关系：
class A
{
public:
A()
: a()
{
std::cout << "A()" << std::endl;
}
int a;
};
class Base1 : public A
{
public:
Base1()
: b1()
{
std::cout << "Base1()" << std::endl;
}
int b1;
};
class Base2 : public A
{
public:
Base2()
: b2()
{
std::cout << "Base2()" << std::endl;
}
int b2;
};
class Derive :public Base1, public Base2
{
public:
Derive()
: d()
{
std::cout << "Derive()" << std::endl;
}
int d;
};
在主函数中利用Derive类对象调用数据成员a，观察会发生什么：
显然代码没有通过编译，错误在于数据成员a的调用不明确。为什么会有这样的错误呢？我们知道派生类Derive的对象模型是这样的：
显然，这里的数据成员a就是来自类A的数据。因为类Base1和类Base2都继承了A的数据成员a，而Derive有继承自类Base1与Base2，所以类A的数据继承到类Derive后存在两份，一份通过类Base1继承过来，一份通过类Base2继承过来。因此我们通过Derive对象调用来自类A的数据时，就不能确定是调用来自类Base1的数据，还是调用来自类Base2的数据，就产生了二义性，而派生类Derive中有两份来自类A的数据，这就产生了数据冗余问题。
显然菱形继承对于C++编程是非常不便的，要解决这个问题我们就只有用虚继承了。
来看什么是虚继承。
先给出一个简单的单虚继承关系：
class A
{
public:
A()
: a()
{
std::cout << "A()" << std::endl;
}
int a;
};
class Base1 : virtual public A
{
public:
Base1()
: b1()
{
std::cout << "Base1()" << std::endl;
}
int b1;
};
基类A有数据成员a，并初始化为0，派生类Base1与A为虚继承（虚继承就是在权限关键字public前加关键字virtual）关系，Base1新增数据成员b1，并初始化为1。来观察派生类Base1对象的内存数据分布：
能观察到，继承自基类的数据成员存放在高地址处，而派生类新增数据成员则存放在低地址处，并且在派生类对象内存起始地址处存放着一个未知的数据，这与前面分析的单继承派生类对象模型完全不同。那么起始处的数据表示什么呢？起始这样的数据一般都可以猜测为一个地址（除了地址也想不出别的啊），那么进入这个地址看看：
可以看到这个地址处是一个表，表中存放着两个数——0与8。0表示派生类对象相对于这个表地址的偏移值，8表示继承自基类的成员的地址相对于这个表地址的偏移值，而这个表就叫做偏移量表。
所以在单虚继承中派生类的对象模型为：
在来看看多虚继承关系中派生类的对象模型：
给出这样的继承关系：
class Base1
{
public:
Base1()
: b1()
{
std::cout << "Base1()" << std::endl;
}
int b1;
};
class Base2
{
public:
Base2()
: b2()
{
std::cout << "Base2()" << std::endl;
}
int b2;
};
class Derive :virtual public Base1, virtual public Base2
{
public:
Derive()
: d()
{
std::cout << "Derive()" << std::endl;
}
int d;
};
基类Base1与Base2有数据成员b1与b2，分别初始化为1和2，派生类Derive虚继承自Base1与Base2。现在来观察派生类对象的内存中数据的存放：
可以看出，在多虚继承中只有一个偏移量表，再进入这个偏移量表中：
显然，偏移量表中是这个继承关系中存在的来自不同类的数据的偏移量值。所以，在多虚继承中，派生类的对象模型为：
通过上面分析，我们知道了虚继承中派生类对象的内存分配机制，那么现在来看菱形继承中派生类的对象模型。
先给出菱形虚继承关系：
class A
{
public:
A()
: a()
{
std::cout << "A()" << std::endl;
}
int a;
};
class Base1 : virtual public A
{
public:
Base1()
: b1()
{
std::cout << "Base1()" << std::endl;
}
int b1;
};
class Base2 : virtual public A
{
public:
Base2()
: b2()
{
std::cout << "Base2()" << std::endl;
}
int b2;
};
class Derive
{
public:
Derive()
: d()
{
std::cout << "Derive()" << std::endl;
}
int d;
};
与文首的菱形继承代码类似，不过这里将类Base1与类Base2和A的继承关系声明为虚继承。因此，在Base1与Base2和A的继承关系中，Base1类与Base2类对象分别有一个偏移量表，当继承到类Derive时，就会按照普通多继承关系中的派生类对象模型一样，基类Base1与Base2中新增的数据在派生类中按顺序排放，然后是派生类Derive的新增数据，最后是从类A继承过来的数据，来看看派生类对象的内存数据排放：
分别进入两个偏移量表地址：
因此，可以得出菱形虚继承的对象模型：
这样类A的数据成员继承到Derive后，就只有一个了，也就解决了二义性和数据冗余问题。再来访问数据成员a：
通过编译，可以成功访问！
分析完毕，望高手斧正。