C++ 对象的内存布局
这里的例子全部来自陈皓的 C++ 对象的内存布局（上），经过修改的。而C++ 对象的内存布局（下）看了没有什么问题的样子，没有时间测试了。
编译器：g++ (Ubuntu 4.9.2-10ubuntu13) 4.9.2
环境：ubuntu 15.04 64位系统（地址占8字节）
1、单一继承
单一的一般继承，所有函数均是virtual，每个类中均有1个long long变量：
1 class Parent { 2 public: 3 LL iparent; 4 Parent ():iparent (10) {} 5 virtual void f() { cout << " 1 " << endl; } 6 virtual void g() { cout << " 2 " << endl; } 7 virtual void h() { cout << " 3 " << endl; } 8 9 }; 10 11 class Child : public Parent { 12 public: 13 LL ichild; 14 Child():ichild(100) {} 15 virtual void f() { cout << " 11 " << endl; } 16 virtual void g_child() { cout << " 4 " << endl; } 17 virtual void h_child() { cout << " 5 " << endl; } 18 }; 19 20 class GrandChild : public Child{ 21 public: 22 LL igrandchild; 23 GrandChild():igrandchild(1000) {} 24 virtual void f() { cout << " 111 " << endl; } 25 virtual void g_child() { cout << " 44 " << endl; } 26 virtual void h_grandchild() { cout << " 6 " << endl; } 27 }; 28 int main(void) 29 { 30 typedef void(*Fun)(void); 31 GrandChild gc; 32 33 LL** pVtab = (LL**)&gc; 34 Fun pFun=NULL; 35 36 cout << "[0] GrandChild::_vptr->" << endl; 37 for (int i=0; i<6; i++){ 38 pFun = (Fun)pVtab[0][i]; 39 cout << " ["<<i<<"] "; 40 pFun(); 41 } 42 LL *p=(LL*)&gc; 43 cout << "[1] Parent.iparent = " <<*(p+1)<< endl; 44 cout << "[2] Child.ichild = " << *(p+2)<< endl; 45 cout << "[3] GrandChild.igrandchild = " << *(p+3)<< endl; 46 47 cout<<"对象gc的大小："<<sizeof(gc)<<endl; 48 49 return 0; 50 }
输出：
、
解释：继承关系为 Parent<--Child<--GrandChild，其中Child是中间类，覆盖了Parent中一个函数f。GrandChild是最底派生类，覆盖了Parent和Child的函数f，再覆盖Child中的函数g_child。
总结：GrandChild的对象gc一共占4*8=32个字节。其中首项是虚函数表指针，剩下的3项是3个类中的成员变量，按继承的声明顺序排列。虚函数表中有6个函数，其中来自GrandChild的有3个，Child的1个，Parent的2个。GrandChild的3个必定不会少，而且前两个函数f和g_child就覆盖掉所有基类中同名的函数。Parent中剩下2个没有被覆盖的，而f不幸被覆盖。Child中只剩下1个了，前两个都被覆盖了。
其实可以先看两层的Parent<--Child，而GrandChild先不看。那么派生类覆盖掉基类1个函数，剩下的就是2+3=5个函数。来了新的基类GrandChild后，也新来3个函数，但是其中2个已经存在，先覆盖，剩下一个直接加进去，即5+1=6个函数。
验证了如下这副图：
2、多重继承
多重继承，基类与派生类中有同名虚函数，每个类中有自己的1个变量。
1 class Base1 { 2 public: 3 LL ibase1; 4 Base1():ibase1(10) {} 5 virtual void f() { cout << "Base1::f()" << endl; } 6 virtual void g() { cout << "Base1::g()" << endl; } 7 virtual void h() { cout << "Base1::h()" << endl; } 8 9 }; 10 11 class Base2 { 12 public: 13 LL ibase2; 14 Base2():ibase2(20) {} 15 virtual void f() { cout << "Base2::f()" << endl; } 16 virtual void g() { cout << "Base2::g()" << endl; } 17 virtual void h() { cout << "Base2::h()" << endl; } 18 }; 19 20 class Base3 { 21 public: 22 LL ibase3; 23 Base3():ibase3(30) {} 24 virtual void f() { cout << "Base3::f()" << endl; } 25 virtual void g() { cout << "Base3::g()" << endl; } 26 virtual void h() { cout << "Base3::h()" << endl; } 27 }; 28 29 class Derive : public Base1, public Base2, public Base3 { 30 public: 31 LL iderive; 32 Derive():iderive(100) {} 33 virtual void f() { cout << "Derive::f()" << endl; } 34 virtual void g1() { cout << "Derive::g1()" << endl; } 35 }; 36 37 int main(void) 38 { 39 typedef void(*Fun)(void); 40 Derive d; 41 Fun pFun=NULL; 42 LL** pVtab = (LL**)&d; 43 44 cout << "[0] Base1::_vptr->" << endl; 45 for(int i=0; i<4; i++) 46 { 47 pFun = (Fun)pVtab[0][i]; 48 cout << " ["<<i<<"] "; 49 pFun(); 50 } 51 pFun = (Fun)pVtab[0][4]; 52 cout << " [4] "<<pFun<<endl; 53 cout << "[1] Base1.ibase1 = " << (LL)pVtab[1] << endl; 54 55 56 cout << "[4] Base3::_vptr->" << endl; 57 for(int i=0; i<3; i++) 58 { 59 pFun = (Fun)pVtab[4][i]; 60 cout << " ["<<i<<"] "; 61 pFun(); 62 } 63 pFun = (Fun)pVtab[4][4]; 64 cout << " [4] "<<pFun<<endl; 65 cout << "[5] Base3.ibase3 = " << (LL)pVtab[5] << endl; 66 67 return 0; 68 }
输出：
解释：代码中只测试了派生类对象d的4*8=32个字节的内容（不连续的）。其他的推测一下就行了。对于[0][4]和[2][4]其实是一个标志，1表示后面没有指针了，是编译器做的手脚（上一篇中讲了无法验证，在这验证了）。
总结：对象d中分4个部分。
第一部分是基类Base1的，共2*8=16个字节，前8个字节是虚函数表的指针，后8个字节是变量ibase1的值。
第二部分是基类Base2的，共2*8=16个字节，前8个字节是虚函数表的指针，后8个字节是变量ibase2的值。
第三部分是基类Base3的，共2*8=16个字节，前8个字节是虚函数表的指针，后8个字节是变量ibase3的值。
第四部分是派生类Derive的，共1*8=8个字节，这8个字节保存着变量iderive的值。
对象d合计3*16+8=56个字节。
同预计一样，派生类Derive中的虚函数依然保存在和基类Base1在一起，紧跟在其后面。而派生类Derive中的虚函数f 分别覆盖掉3个基类中的虚函数f ，并且存在于他们各自的虚函数表中。
验证了如下这副图（NULL就是那个标志1）：
