【深度探索C++对象模型】data语义学

class X{};
class Y :public virtual X{};
class Z :public virtual X{};
class A :public Y, public Z{};
void main()
{
    cout << sizeof(X) << " " << sizeof(Y) << " " << sizeof(Z) << " " << sizeof(A);
    system("pause");
}

ｖｓ２０１３的结果是１，４，４，８

因为Ｙ，Ｚ继承自Ｘ，会有指针指向父类（虚继承）。该指针要么指向virtual base class subobject,要么指向一个相关表格，表格中存放的是virtual base class subobject的地址或偏移量（一般当当前class有多个直接virtual base class时）。

Ｘ内部的１ｂｙｔｅ，使得这个class的多个object得以在内存中配置独一无二的地址。

empty virtual base class 被视为derived class object 最开头的一部分，也就是说派生类有了member，那么就不需要原本因为empty class而插入的一个byte。

A为普通继承，所以是父类的和。

一、data member的布局

nonstatic data members在class object中的排列顺序将和其被声明的顺序一样，任何中间介入的static data member都不会被放进对象布局中。

Ｃ＋＋standard要求，在同一个access　section中，member的排列只需符合较晚出现的member在class　object中有较高的地址即可，各个member并不一定得连续排列。

编译器可能会合成一些内部使用的ｄａｔａ　member，以支持整个对象模型，ｖｐｔｒ就是这样的东西，当前所有的编译器都把它安插在每一个内含virtual　function之class的object内，ｖｐｔｒ的安放位置依不同的编译器决定。

二、data member的存取

1.static data member

每一个static data member只有一个实体，存放在程序的data segment之中，并不再class object中，每次程序取用static member，就会被内部转化为对该唯一的extern实体的直接操作，也就是说通过一个指针和通过一个对象来存取static data member完全相同。

通过对象存取static data member只是语法上的方便而已，static data member并不再class object中，因此存取static member 不需要通过class object。

2.nonstatic data member

Point3D origin,*pt=&origin;
origin.x=0;
pt->x=0;

当Point3D是一个derived  class，而在其继承结构中有一个virtual base class，并且被存取的member是一个从该virtual base class继承而来的member时，上述两种方式有重大差异。这时候我们不知道pt指向哪一个class，所以这个存取操作必须延迟到程序运行时。但使用origin，member的offset位置在编译期间就固定了。

欲对一个nonstatic data member进行存取操作，编译器需要把class object的起始地址加上data member的偏移量（offset）。

 三、继承与data member

1.只有继承无多态的情况

class concrete1
{
public:
    //...
private:
    int val;
    char bit1;
};

class concrete2:public concrete1
{
public :
    //..
private:
    char bit2;
};

class concrete3 :public concrete2
{
public :
    //..
private:
    char bit3;
};

void main()
{
    cout << sizeof(concrete1) << " " << sizeof(concrete2) << " " << sizeof(concrete3);
    system("pause");
}

 输出值是8，12，16

 alignment的限制，使得类在内存中的存取更有效率，在32位计算机中，alignment通常为4bytes，刚好为一个word

 为何派生类成员不放在基类因为边界调整而多占的空间上呢？

派生类对象拷贝给基类对象时，只有基类部分才会拷贝给基类对象，派生类部分被切割，如果不是按照上述的设计，就不能实现这一点

 （方向应该反过来看）