（P33）继承：虚继承对C++对象内存模型造成的影响

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1.虚继承对C++对象内存模型造成的影响2.虚基类表2.总结

1.虚继承对C++对象内存模型造成的影响

影响类大小的几个因素 （1）类大小计算遵循前面学过的结构体对齐原则 （2）类的大小与数据成员有关，与数据成员函数无关 （3）类的大小与静态数据成员有关 （4）虚继承对类的大小的影响 （5）虚函数对类的大小的影响

2.虚基类表

virtual base table虚基类表，存放的是： （1）本类地址与虚基类表指针地址的差 （2）虚基类地址与虚基类表指针地址的差virtual base table pointer(vbptr) 类B1虚继承至BB，它有个数据成员b1_，其他类似 eg：P33\01.cpp #include <iostream> using namespace std; class BB { public: int bb_; }; //B1虚继承至B class B1 : virtual public BB { public: int b1_; }; class B2 : virtual public BB { public: int b2_; }; //DD多重继承至B1和B2 class DD : public B1, public B2 { public: int dd_; }; int main(void) { cout<<sizeof(BB)<<endl; cout<<sizeof(B1)<<endl; cout<<sizeof(DD)<<endl; //推导B1的内存模型 B1 b1; long** p; cout<<&b1<<endl;//类对象的首地址 cout<<&b1.bb_<<endl;//bb_成员的地址 cout<<&b1.b1_<<endl;//b1_成员的地址 p = (long**)&b1;//指向对象b1 cout<<p[0][0]<<endl; cout<<p[0][1]<<endl; //推导DD的内存模型 DD dd; cout<<&dd<<endl; cout<<dd.bb_<<endl; cout<<dd.b1_<<endl; cout<<dd.b2_<<endl; cout<<dd.dd_<<endl; p = (long**)&dd; cout<<p[0][0]<<endl; cout<<p[0][1]<<endl; cout<<endl; cout<<p[2][0]<<endl; cout<<p[2][1]<<endl; //dd.bb_是直接访问，因为这里面的内存模型在编译的时候已经决定了，因为dd对象在创建的时候需要分配内存，在编译时已经决定了 BB* pp; pp = &dd; pp->bb_;//通过指针来访问虚基类里面的数据成员，是间接访问的，这需要运行时的支持 //这需要vbptr指针找到虚基类表里面的第二项（虚基类地址与虚基类表指针地址的差），从而找到BB对象的地址 return 0; }

测试： 类B1虚继承至BB，它有个数据成员b1_，还包含一个基类的数据成员bb_，如果不考虑虚继承，它应该等于8个字节，现在是12个字节； 类DD继承至B1和B2，有3个数据成员，又有一个共同的基类，这个BB在DD中只有一份拷贝，所以总共有4个数据成员，现在是16字节； virtual的英文含义：存在（bb_数据成员在DD类中是存在的）、共享（在继承的过程中不会拷贝2份）、间接

推导B1的内存模型

//推导B1的内存模型 B1 b1; cout<<&b1<<endl;//类对象的首地址 cout<<&b1.bb_<<endl;//bb_成员的地址 cout<<&b1.b1_<<endl;//b1_成员的地址

B1对象的地址是XXXXD8，+4就是XXXXDC，结合上面的运行结果，应该就是b1_成员，以此类推，得到数据成员的内存图 虚基类表指针vbptr指向虚拟类表vbtl； B1内存模型首先保存的是虚基类表指针vbptr，指向一个虚表，虚表存放2项信息， 第一项存放：本类地址与虚基类表指针地址的差(差，也可以理解为地址偏移)； 第二项存放：虚基类地址与虚基类表指针地址的差；

long** p; 。。。 p = (long**)&b1;//指向对象b1 cout<<p[0][0]<<endl; cout<<p[0][1]<<endl;

为什么要定义指针的指针？ 因为vbptr是一个指针，它指向一个表格，vbptr的位置所占的地址可以看成是指针的指针，该地址存放的是一个指针，所以将b1的地址强制转换为指针的指针，所以p[0]就是vbptr，它指向vbtl，然后取出它的第0项和第1项即可

推导DD的内存模型 dd对象的地址是XXXX28，接着+4，就等于XXXX2C //dd.bb_是直接访问，因为这里面的内存模型在编译的时候已经决定了，因为dd对象在创建的时候需要分配内存，在编译时已经决定了 BB* pp; pp = &dd; pp->bb_;//通过指针来访问虚基类里面的数据成员，是间接访问的，这需要运行时的支持 //这需要vbptr指针找到虚基类表里面的第二项（虚基类地址与虚基类表指针地址的差），从而找到BB对象的地址

pp指针指向dd对象，是不是就是这么简单的指向呢？ 如果在编译时已经决定了这个地址，就是这么简单的指向，那么在访问bb_时，而会访问到vbptr的地址，而不会访问到bb_的地址，实际上，运行的时候会做调整 pp指针虽然指向了dd对象，但是pp的地址与dd的地址不一样，它如何将f4的地址赋值给pp呢？原因是运行时的支持，它找到虚基类表指针，再根据里面的地址偏移，偏移到了BB对象的地址处 所以，实际上pp指针指向了下面的位置，这样才能访问数据成员bb_，所以通过指针访问虚基类的数据成员，是不能直接访问的，是通过间接来访问的，需要运行时的支持

2.总结

（1）对虚基类里面的数据成员是共享的，（2）通常将虚基类的数据成员放在类对象的末尾（3）若虚基类指针指向一个派生类的对象，在运行时会调整基类指针的地址，获得虚基类部分的数据成员，因为它是放在末尾的，调整就需要运行时的支持，所以会到虚基类表寻找偏移地址，通过偏移量得到虚基类成员的偏移地址