二师兄：因为B和C各继承了一份A，当D继承B和C的时候就会有2份A；

#include <iostream>
struct A
{
    int val = 42;
    virtual void fun(){std::cout <<"A::fun" << std::endl;}
};
struct B: public A{ void fun() override{std::cout <<"B::fun" << std::endl;}};
struct C: public A{ void fun() override{std::cout <<"C::fun" << std::endl;}};
struct D: public B, public C{void fun() override{std::cout <<"D::fun" << std::endl;}};
int main(int argc, char const *argv[])
{
   	D d;
    std::cout << d.val << std::endl;	//编译失败，不知道调用从哪个类中继承的val变量
    d.fun(); 	//编译失败，不知道调用从哪个类中继承的fun函数
}

二师兄：解决的办法有两种，一种是在调用符之前加上父类限定符：

std::cout << d.B::val << std::endl; //42
d.C::fun();     //C::fun

二师兄：但这里并没有解决数据冗余的问题，因为D中有B和C，而B和C各有一个虚表和一个int类型的成员变量，所以sizeof(D)的大小是32（x86_64架构，考虑到内存对齐）。

二师兄：所幸在C++11引入了虚继承（Virtual Inheritance）机制，从源头上解决了这个问题：

#include <iostream>
struct A
{
    int val = 42;
    virtual void fun(){std::cout <<"A::fun" << std::endl;}
};
struct B: virtual public A{ void fun() override{std::cout <<"B::fun" << std::endl;}};
struct C: virtual public A{ void fun() override{std::cout <<"C::fun" << std::endl;}};
struct D: public B, public C{void fun() override{std::cout <<"D::fun" << std::endl;}};
int main(int argc, char const *argv[])
{
    D d;
    std::cout << d.val << std::endl; //42
    d.fun();     //D::fun
}

二师兄：此时在对象d中，只包含了一个val和两个虚指针，成员变量的冗余问题得到解决。

面试官：一般我们认为多态会影响性能，你举得为什么影响性能？

二师兄：大多数人认为，虚函数的调用会先通过虚指针跳到虚函数表，然后通过偏移确定函数真实地址，再跳转到地址执行，是间接调用导致了性能损失。

二师兄：但实际上无法内联才是虚函数性能低于正常函数的主要原因。由于多态是运行时特征，在编译时编译器并不知道指针指向的函数地址，所以无法被内联。同时跳转到特定地址执行函数可能引发的L1 cache miss（空间局部性不好），这也会影响性能。

面试官：虚函数的调用一定是非内联的吗？

二师兄：不是。现代编译器很聪明，如果编译器能够在编译时推断出真实的函数，可能会直接内联这个虚函数。虚函数的调用是否内联取决于编译器的实现和上下文。

面试官：你觉得多态在安全性上有没有什么问题？

二师兄：的确是有的。当我们把类中的虚函数定义为private的时候，虽然我们不能通过类的对象去访问这个函数，但我们知道这个函数就在虚函数表中，可以通过特殊的方法（上文中已经给出示例）访问它：

#include <iostream>
struct Foo
{
private:
    virtual void fun() {std::cout << "Foo::fun" << std::endl;}
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Foo f;
    //f.fun();  //编译错误
    using Fun = void(*)();
    size_t* virtual_point = (size_t*)&f;
    Fun* fun = (Fun*)*virtual_point;
    (*fun)();
}

面试官：好的，今天的面试到这里就结束了，请回去等通知吧。

今天二师兄表现很不错，加个肉粽。感谢小伙伴的耐心阅读，祝各位小伙伴端午节牛逼（端午快乐->没文化，端午安康->跟风狗，好吧我祝各位端午牛逼_{）。二师兄的C++面试之旅，明天不见不散}

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