无法修改库类时，如何让C++类D仅继承一份共同基类A？

现有类结构如下，其中A和B属于第三方库无法修改，C和D为自定义类：

// 第三方库代码，不可修改
class A {
public:
    float someData;
    float someFunc();
};

class B : public A {
public:
    float someOtherData;
    float someOtherFunc();
};

// 自定义代码
class C : public A {
public:
    float evenMoreData;
    float evenMoreFuncs();
};

class D : public B, public C {
public:
    float andMoreData;
    float andMoreFuncs();
};

需求是让D仅继承A的一个实例，除了将B作为成员封装所有方法外，还有以下可行方案：

方案1：私有继承B+强制共享C的A实例 #

修改C为虚拟继承A，让D私有继承B，通过using声明明确使用C的A成员和方法，并转发B的公共接口。

// 修改C为虚拟继承A
class C : virtual public A {
public:
    float evenMoreData;
    float evenMoreFuncs();
};

class D : public C, private B {
public:
    float andMoreData;
    float andMoreFuncs();

    // 解决A的访问歧义，强制使用C的A实例
    using C::someData;
    using C::someFunc;

    // 转发B的公共成员和方法
    using B::someOtherData;
    using B::someOtherFunc;
};

注意：此方案会改变B类方法的行为——原本B的方法操作自身继承的A实例，现在会改为操作C的A实例。如果业务逻辑允许共享A的状态，这个方案最简单高效。

方案2：创建虚拟继承A的B包装类 #

创建中间类VirtualB，它虚拟继承A并包含B的实例，调用B的方法时临时同步A的状态，确保B的方法操作共享的A实例。然后让D继承VirtualB和虚拟继承A的C。

class VirtualB : virtual public A {
private:
    B b_instance;
public:
    // 转发B的非A相关成员
    float& someOtherData = b_instance.someOtherData;

    // 处理B中访问A成员的方法，临时同步状态
    float someOtherFunc() {
        // 保存B自身的A数据，替换为共享的A数据
        float temp_data = b_instance.someData;
        b_instance.someData = this->someData;
        
        float result = b_instance.someOtherFunc();
        
        // 恢复B自身的A数据
        b_instance.someData = temp_data;
        return result;
    }

    // 对B中所有访问A成员的方法做类似处理
};

// 修改C为虚拟继承A
class C : virtual public A {
public:
    float evenMoreData;
    float evenMoreFuncs();
};

class D : public VirtualB, public C {
public:
    float andMoreData;
    float andMoreFuncs();
};

这个方案不会改变B类的原有状态，B实例自身的A数据会被临时替换为共享实例的数据，执行完方法后恢复。适合需要保留B自身A状态，但调用方法时使用共享A的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Erwin Raupach