（P33）继承：虚继承对C++对象内存模型造成的影响

本文主要是介绍（P33）继承：虚继承对C++对象内存模型造成的影响，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

- 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b1cout<<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24个字节；
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
在这里插入图片描述
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；
在这里插入图片描述

    long** p;。。。p = (long**)&b1;//指向对象b1cout<<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
在这里插入图片描述
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dd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
在这里插入图片描述