虚继承及继承的内存布局
转自：http://blog.csdn.net/xsh_123321/article/details/5956289
1.为什么需要虚继承
如下图所示如果访问Der::Fun or Der::m_nValue就会带来二义性，无法确定是调用Base1的还是Base2的，所以为了解决多重继承情况下成员访问的二义性，引入了虚继承机制。
一般继承：
虚继承：
2.虚继承实现
在虚继承下，Der通过共享虚基类SuperBase来避免二义性，在Base1，Base2中分别保存虚基类指针，Der继承Base1,Base2,包含Base1, Base2的虚基类指针，并指向同一块内存区，这样Der便可以间接存取虚基类的成员，如下图所示：
3.不同编译器实现方式
不同编译器对间接存取的方法不同，以下以GCC和VC为例，均采用以下代码进行实验：
class SuperBase
{
public:
int m_nValue;
void Fun(){}
virtual ~SuperBase(){}
};
class Base1: virtual public SuperBase
{
public:
virtual ~ Base1(){}
};
class Base2: virtual public SuperBase
{
public:
virtual ~ Base2(){}
};
class Der:public Base1, public Base2
{
public:
virtual ~ Der(){}
};
1) GCC中结果为8, 12, 12, 16
解析：sizeof(SuperBase) = sizeof(int) + 虚函数表指针
sizeof(Base1) = sizeof(Base2) = sizeof(int) + 虚函数指针 + 虚基类指针
sizeof(Der) = sizeof(int) + Base1中虚基类指针 + Base2虚基类指针 + 虚函数指针
GCC共享虚函数表指针，也就是说父类如果已经有虚函数表指针，那么子类中共享父类的虚函数表指针空间，不在占用额外的空间，这一点与VC不同，VC在虚继承情况下，不共享父类虚函数表指针，详见如下。
2）VC中结果为：8, 16, 16, 24
解析：sizeof(SuperBase) = sizeof(int) + 虚函数表指针
sizeof(Base1) = sizeof(Base2) = sizeof(int) + SuperBase虚函数指针 + 虚基类指针 + 自身虚函数指针
sizeof(Der) = sizeof(int) + Base1中虚基类指针 + Base2中虚基类指针 + Base1虚函数指针 + Base2虚函数指针 + 自身虚函数指针
如果去掉虚继承，结果将和GCC结果一样，A,B,C都是8，D为16，原因就是VC的编译器对于非虚继承，父类和子类是共享虚函数表指针的。
继承中的内存布局
1. 虚函数指针(vptr)放最前，之后放变量。
2. 多个父类排着放，再放子类
3. 子类的覆盖的虚函数将所有祖先的同名虚函数都覆盖。
4. 子类其它的虚函数指针放在第一个父类的虚函数表里。
5. 虚拟继承的情况只需要在钻石继承中有必要使用（避免二义性），子类中最先的祖先放最后。
多说不如举例，看下面转的文章。
本文章转自:http://blog.csdn.net/randyjiawenjie/article/details/6693337
分为四种情况：
1.单继承
2.多继承（不含钻石继承）
3.非虚继承的钻石继承
4.虚继承的钻石继承
注：下面所有类中的函数都是虚函数。
1.单继承
单继承体系如下：
GrandChild对象的内存布局：
可见以下几个方面：
1）虚函数表在最前面的位置。
2）成员变量根据其继承和声明顺序依次放在后面。
3）在单一的继承中，被overwrite的虚函数在虚函数表中得到了更新。
2.多继承
多继承的体系如下：
Derive对象的内存布局如下：
我们可以看到：
1） 每个父类都有自己的虚表。
2） 子类的成员函数被放到了第一个父类的表中。
3） 内存布局中，其父类布局依次按声明顺序排列。
4） 每个父类的虚表中的f()函数都被overwrite成了子类的f()。这样做就是为了解决不同的父类类型的指针指向同一个子类实例，而能够调用到实际的函数。
出现钻石继承的虚继承的时候，虚基类在子类中只有一份。
出现钻石继承的非虚继承的时候，虚基类在每个子类中都有一份。
3.非虚继承的钻石继承
继承体系如下：
D的内存布局如下：
红色的部分就是重复的部分，就会造成二义性
4.虚继承的钻石继承
（虚继承就是解决钻石继承问题的，如果不存在钻石继承，就不用虚继承）
继承体系如下：（红色专门标准虚继承）
D的内存布局如下：
可以看出，少了重合的部分。但是，代价是增加了一个虚函数指针。
Reference
1、C++虚函数表解析 http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051
2、C++对象的内存布局（上）http://blog.csdn.net/haoel/article/details/3081328
3、C++对象的内存布局（下）http://blog.csdn.net/haoel/article/details/3081385
