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25
4
测试1、虚继承与继承的区别 。
1.1
单个继承，不带虚函数
1
>
class
B size(
8
):
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
A)
1
>
0
| | _ia
//
4B
1
> | +---
1
>
4
| _ib
//
4B
有两个int类型数据成员，占8B，基类逻辑存在前面 。
1.2
、单个虚继承，不带虚函数
1
>
class
B size(
12
):
1
> +---
1
>
0
| {vbptr}
//
虚基指针（指向虚基表）
1
>
4
| _ib
//
派生类放到前面
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
A)
//
虚基类
1
>
8
|
_ia
1
> +---
1
>B::$vbtable@:
//
虚基表
1
>
0
|
0
// 虚基指针距离派生类对象偏移0B
1
>
1
|
8
(Bd(B+
0
)A)
// 虚基指针向下偏移8B找到虚基类
虚继承多一个虚基指针，共12B，虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面； 。
虚基表中存放的内容：（1）虚基指针距离派生类对象首地址的偏移信息（2）虚基类的偏移信息 。
测试2、单个虚继承，带虚函数 。
2.1
、单个
继承
，带
虚函数
1
>
class
B size(
12
):
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
A)
1
>
0
| | {vfptr}
//
虚函数指针
1
>
4
| |
_ia
1
> | +---
1
>
8
|
_ib
1
> +---
1
>B::$vftable@:
//
虚表
1
> | &
B_meta
1
> |
0
1
>
0
| &B::f
//
f 和 fb2 入虚表，fb不是虚函数，不入虚表
1
>
1
| &B::fb2
//
派生类新增虚函数直接放在基类虚表中
带虚函数的话，多一个虚函数指针，指向虚表，所以共占12B，派生类新增的虚函数放入基类虚表 。
2.3
、单个
虚继承
，带
虚函数
，派生类
不新增
8
/
16
1
>
class
B size(
16
):
1
> +---
1
>
0
| {vbptr}
//
有虚继承的时候就多一个虚基指针，虚基指针指向虚基表
1
>
4
| _ib
//
有虚函数的时候就产生一个虚函数指针，虚函数指针指向虚函数表
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
A)
1
>
8
|
{vfptr}
1
>
12
|
_ia
1
> +---
1
>
B::$vbtable@: //虚基表
1
>
0
|
0 // 虚基指针距离派生类对象偏移0B
1
>
1
|
8
(Bd(B+
0
)A) // 虚基指针向下偏移8B找到虚基类
1
>
B::$vftable@: //虚函数表
1
> | -
8
1
>
0
| &B::f
两个 int 型变量，一个虚函数指针，一个虚基指针，共占16B； 。
虚拟继承使得派生类逻辑存在基类前面； 。
（虚拟继承后，基类在派生类后面，虚函数指针也在下面，派生类要找到虚函数表，向后偏移8B） 。
2.2
单个
虚继承
，带
虚函数
（自己
新增
）
1
>
class
B size(
20
):
1
> +---
1
>
0
| {vfptr}
//
虚函数指针
1
>
4
| {vbptr}
//
虚基指针 （虚继承多一个） {虚拟继承，派生类在前面}
1
>
8
|
_ib
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
A)
1
>
12
| {vfptr}
//
虚函数指针
1
>
16
|
_ia
1
> +---
1
>B::$vftable@B@:
//
虚表
1
> | &
B_meta
1
> |
0
1
>
0
| &B::fb2
//
派生类新增虚函数，放在最前面，访问新增虚函数快一些，不用偏移 ，多一个虚函数指针，指向新的虚表
1
>B::$vbtable@:
//
虚基表
1
>
0
| -
4
/
/
虚基指针距离派生类对象首地址的偏移信息
1
>
1
|
8
(Bd(B+
4
)A)
//
找到虚基类的偏移信息
1
>B::$vftable@A@:
//
虚表
1
> | -
12
1
>
0
| &B::f 基类布局在最后面
派生类中新增一个虚函数指针，指向一张新的虚表，存放派生类新增的虚函数，可以更快的访问到 。
所以，两个虚函数指针，一个虚基指针，两个int类型变量，共20B 。
。
。
。
测试三：多重继承（带虚函数） 。
3.1
、
普通
多重
继承
，带虚函数，自己
有新增
虚函数
28 //Base1中 f() g() h() , Base2中 f() g() h() , Base3中 f() g() h() Derived 中 f() g1()
1
>
class
Derived size(
28
):
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
Base1)
//
基类有自己的虚函数表，基类的布局按照被继承时的顺序排列
1
>
0
| | {vfptr}
//
3个虚函数指针指向不同虚表
1
>
4
| |
_iBase1
1
> | +---
1
>
8
| +--- (
base
class
Base2)
1
>
8
| |
{vfptr}
1
>
12
| |
_iBase2
1
> | +---
1
>
16
| +--- (
base
class
Base3)
1
>
16
| |
{vfptr}
1
>
20
| |
_iBase3
1
> | +---
1
>
24
|
_iDerived
1
> +---
1
>
Derived::$vftable@Base1@:
1
> | &
Derived_meta
1
> |
0
1
>
0
| &Derived::f(虚函数的覆盖)
//
第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址，其他虚函数表中存放跳转地址
1
>
1
| &
Base1::g
1
>
2
| &
Base1::h
1
>
3
| &
Derived::g1 (新的虚函数，直接放在基类之后，加快查找速度)
1
>
Derived::$vftable@Base2@:
1
> | -
8
1
>
0
| &thunk:
this
-=
8
;
goto
Derived::f
//
虚函数表还可以存放跳转指令
1
>
1
| &
Base2::g
1
>
2
| &
Base2::h
1
>
Derived::$vftable@Base3@:
1
> | -
16
1
>
0
| &thunk:
this
-=
16
;
goto
Derived::f
1
>
1
| &
Base3::g
1
>
2
| &Base3::h
Base1、Base2、Base3中各有一个虚函数指针指向自己的虚表，有4个int类型的数据成员，共占28B 。
第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址，其他虚函数表中存放跳转地址 。
3.2
、虚拟多重继承，带虚函数，自己有新增虚函数(只有第一个是虚继承)
32 Base1是虚继承
1
>
class
Derived size(
32
):
//
多一个虚基指针
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
Base2)
1
>
0
| |
{
vfptr
}
1
>
4
| |
_iBase2
1
> | +---
1
>
8
| +--- (
base
class
Base3)
1
>
8
| |
{
vfptr
}
1
>
12
| |
_iBase3
1
> | +---
1
>
16
|
{
vbptr
}
1
>
20
|
_iDerived
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
Base1)
1
>
24
|
{
vfptr
}
1
>
28
|
_iBase1
1
> +---
1
>
Derived::$
vftable
@Base2@:
1
> | &
Derived_meta
1
> |
0
1
>
0
| &
Derived::f //第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址，其他虚函数表中存放跳转地址
1
>
1
| &
Base2::g
1
>
2
| &
Base2::h
1
>
3
| &
Derived::g1
1
>
Derived::$
vftable
@Base3@:
1
> | -
8
//
去找Derived::f
1
>
0
| &thunk:
this
-=
8
;
goto
Derived::f
1
>
1
| &
Base3::g
1
>
2
| &
Base3::h
1
>Derived::$
vbtable
@:
//
虚基表
1
>
0
| -
16
1
>
1
|
8
(Derivedd(Derived+
16
)Base1)
1
>
Derived::$
vftable
@Base1@:
1
> | -
24
1
>
0
| &thunk:
this
-=
24
;
goto
Derived::f
1
>
1
| &
Base1::g
1
>
2
| &Base1::h
虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面，Base1是虚继承，所以内存中的存放顺序为 Base2、Base3、Derived、Base1 。
所占空间大小，在上面一个例子基础上，多一个虚基指针，所以占32B 。
虚基指针向上偏移16B得到派生类对象首地址，向下偏移8B找到虚基类 。
3.3
、虚拟多重继承，带虚函数，自己有新增虚函数(三个都是虚继承)
36
1
>
class
Derived size(
36
):
//
多一张虚表
1
> +---
1
>
0
| {vfptr}
//
以空间换时间 新增虚函数，多张虚表
1
>
4
|
{
vbptr
}
1
>
8
|
_iDerived
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
Base1)
1
>
12
|
{vfptr}
1
>
16
|
_iBase1
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
Base2)
1
>
20
|
{vfptr}
1
>
24
|
_iBase2
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
Base3)
1
>
28
|
{vfptr}
1
>
32
|
_iBase3
1
> +---
1
>
Derived::$vftable@Derived@:
1
> | &
Derived_meta
1
> |
0
1
>
0
| &
Derived::g1
1
>
Derived::$
vbtable
@:
1
>
0
| -
4
1
>
1
|
8
(Derivedd(Derived+
4
)Base1) //vbptr偏移8B找到虚基类Base1
1
>
2
|
16
(Derivedd(Derived+
4
)Base2) // vbptr偏移16B找到虚基类Base2
1
>
3
|
24
(Derivedd(Derived+
4
)Base3)
1
>
Derived::$vftable@Base1@:
1
> | -
12
1
>
0
| &
Derived::f
1
>
1
| &
Base1::g
1
>
2
| &
Base1::h
1
>
Derived::$vftable@Base2@:
1
> | -
20
1
>
0
| &thunk:
this
-=
8
;
goto
Derived::f
1
>
1
| &
Base2::g
1
>
2
| &
Base2::h
1
>
Derived::$vftable@Base3@:
1
> | -
28
1
>
0
| &thunk:
this
-=
16
;
goto
Derived::f
1
>
1
| &
Base3::g
1
>
2
| &Base3::h
虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面，3个Base都是虚继承，所以内存中的存放顺序为Derived、Base1、 Base2、Base3 。
在上一个例子的基础上，多一张虚表，所以占36B 。
。
。
测试4、菱形虚继承 。
4.1
、菱形普通继承(存储二义性)
48 B1、B2继承B；D继承B1、B2
class
D size(
48
):
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
B1)
1
>
0
| | +--- (
base
class
B)
1
>
0
| | |
{
vfptr
}
1
>
4
| | | _ib
//
存储二义性
1
>
8
| | | _cb
//
1
1
> | | | <alignment member> (size=
3
)
//
内存对齐
1
> | | +---
1
>
12
| |
_ib1
1
>
16
| |
_cb1
1
> | | <alignment member> (size=
3
)
1
> | +---
1
>
20
| +--- (
base
class
B2)
1
>
20
| | +--- (
base
class
B)
1
>
20
| | |
{vfptr}
1
>
24
| | | _ib
//
存储二义性
1
>
28
| | |
_cb
1
> | | | <alignment member> (size=
3
)
1
> | | +---
1
>
32
| |
_ib2
1
>
36
| |
_cb2
1
> | | <alignment member> (size=
3
)
1
> | +---
1
>
40
|
_id
1
>
44
|
_cd
1
> | <alignment member> (size=
3
)
1
> +---
1
>
D::$vftable@B1@:
1
> | &
D_meta
1
> |
0
1
>
0
| &
D::f
1
>
1
| &
B::Bf
1
>
2
| &
D::f1
1
>
3
| &
B1::Bf1
1
>
4
| &
D::Df
1
>
D::$vftable@B2@:
1
> | -
20
1
>
0
| &thunk:
this
-=
20
;
goto
D::f
1
>
1
| &
B::Bf
1
>
2
| &
D::f2
1
>
3
| &B2::Bf2
B的数据成员有两份，造成了存储二义性，共占48B 。
4.2
、菱形虚拟继承 B1、B2虚拟继承B；D普通继承B1、B2
52
1
>
class
D size(
52
):
1
> +---
1
>
0
| +--- (
base
class
B1)
//
基类B1
1
>
0
| |
{vfptr}
1
>
4
| |
{
vbptr
} // +36 找到虚基类
1
>
8
| |
_ib1
1
>
12
| |
_cb1
1
> | | <alignment member> (size=
3
)
1
> | +---
1
>
16
| +--- (
base
class
B2)
//
基类B2
1
>
16
| |
{vfptr}
1
>
20
| | {
vbptr
} // +20找到虚基类
1
>
24
| |
_ib2
1
>
28
| |
_cb2
1
> | | <alignment member> (size=
3
)
1
> | +---
1
>
32
| _id
//
派生类D
1
>
36
|
_cd
1
> | <alignment member> (size=
3
)
1
> +---
1
> +--- (
virtual
base
B)
//
基类B
1
>
40
|
{vfptr}
1
>
44
|
_ib
1
>
48
|
_cb
1
> | <alignment member> (size=
3
)
1
> +---
1
>
D::$
vftable@B1@
:
1
> | &
D_meta
1
> |
0
1
>
0
| &
D::f1 // D中覆盖了
1
>
1
| &
B1::Bf1 //新增
1
>
2
| &
D::Df //D中新增，放到B1的虚函数表中
1
>
D::$vftable@B2@:
1
> | -
16
1
>
0
| &
D::f2 // D中覆盖了
1
>
1
| &
B2::Bf2 //新增
1
>
D::$
vbtable
@B1@:
1
>
0
| -
4 //距离派生类对象B1首地址偏移 -4
1
>
1
|
36
(Dd(B1+
4
)B)
1
>
D::$
vbtable
@B2@:
1
>
0
| -
4 //距离派生类对象B2首地址偏移 -4
1
>
1
|
20
(Dd(B2+
4
)B)
1
>
D::$vftable@B@:
1
> | -
40
1
>
0
| &
D::f
1
>
1
| &B::Bf
B1、B2各有虚基指针 。
存储顺序本来是：派生类B1、基类B、派生类B2、基类B、派生类D 。
存储顺序：派生类B1、派生类B2、派生类D、基类B（基类放到后面，解决了存储二义性） 。
。
最后此篇关于C++Day12虚拟继承内存布局测试的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于C++Day12虚拟继承内存布局测试的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。
25
4
0
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