C++学习之路： 虚继承的内存的模型

写给出结论：

1.类大小计算遵循结构体对其原则

2.类的大小与数据成员有关，与成员函数无关

3.类的大小与静态数据成员无关

4. 虚继承对类的大小影响

5.虚函数对类的大小影响

 

研究背景）

我们以这个钻石型继承来研究下，虚继承后派生类DD的内存分布，先说原理和推测，来理解编译器的处理是如何在内存上体现的。

保持我们一贯的做风。

#include <iostream>
using namespace std;


class BB
{
public:
    int bb_;
};

class B1 : virtual public BB
{
public:
    int b1_;
};

class B2 : virtual public BB
{
public:
    int 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;

    B1 b1;
    long** p;
    
    cout<<&b1<<endl;
    cout<<&b1.bb_<<endl;
    cout<<&b1.b1_<<endl;

    p = (long**)&b1;
    cout<<p[0][0]<<endl;
    cout<<p[0][1]<<endl;

    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;

    BB* pp;

    pp = &dd;
    pp->bb_;        // ͨ¹ý¼ä½Ó·ÃÎÊ£¬ÕâÐèÒªÔËÐÐʱµÄÖ§³Ö

    return 0;
}

结果打印

4
12
24
0xbfacd81c
0xbfacd824
0xbfacd820
0
134515772
0xbfacd804
0xbfacd818
0xbfacd808
0xbfacd810
0xbfacd814
12
-8

134515700
134515740

根据结果，我们可以把几个类的内存分布画出来

 

 

@B1的内存分布，可以通过照相记忆法。

有以下特点

1。 一般来说编译器都会把虚继承的基类放置在内存底部,和构造顺序是一致的，在小端机上是

高地址存放低字节，所以先构造bb_基类放置在底部。然后构造自身是B1

空白处世虚基类表指针，也占据4个字节

vbptr虚基类指针指向一个虚基类表，这个表记录着两个偏移量，

已在图上标注，*（指针和本地址的差） *（指针和虚基类的差），大家自己减一下就可以算出偏移量分布式0和8；

 

@DD对象：多虚基类继承下的内存分布

可以看的出内存分布和和继承，与构造顺序的关系，基类总是先被构造，继承离最远派生类越远，越先构造，所以看到，基类BB最先被构造，然后是B2，最后是B1。

当B1构造结束，那么整个DD类便构造完成了

 

结论：通过派生类指针访问虚基类数据成员，需要在运行时动态的找到偏移地址，

数据间接访问。