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c++ - 继承是如何在内存级别实现的?

转载 作者:IT王子 更新时间:2023-10-28 23:32:35 25 4
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假设我有

class A           { public: void print(){cout<<"A"; }};
class B: public A { public: void print(){cout<<"B"; }};
class C: public A { };

如何在内存级别实现继承?

C 是否将 print() 代码复制到自身,或者它是否有一个指向它的指针,该指针指向 A 部分的某处代码?

当我们覆盖之前的定义时,同样的事情是如何发生的,例如在 B(在内存级别)?

最佳答案

编译器可以根据自己的选择来实现这一点。但它们通常遵循 CFront 的旧实现。

对于没有继承的类/对象

考虑:

#include <iostream>

class A {
void foo()
{
std::cout << "foo\n";
}

static int bar()
{
return 42;
}
};

A a;
a.foo();
A::bar();

编译器将最后三行更改为类似于:

struct A a = <compiler-generated constructor>;
A_foo(a); // the "a" parameter is the "this" pointer, there are not objects as far as
// assembly code is concerned, instead member functions (i.e., methods) are
// simply functions that take a hidden this pointer

A_bar(); // since bar() is static, there is no need to pass the this pointer

曾几何时,我会猜到这是通过创建的每个 A 对象中的指向函数的指针来处理的。但是,这种方法意味着每个 A 对象都将包含相同的信息(指向相同函数的指针),这会浪费大量空间。编译器很容易处理这些细节。

对于具有非虚拟继承的类/对象

当然,你问的不是这个。但我们可以将其扩展到继承,这正是您所期望的:

class B : public A {
void blarg()
{
// who knows, something goes here
}

int bar()
{
return 5;
}
};

B b;
b.blarg();
b.foo();
b.bar();

编译器将最后四行变成如下内容:

struct B b = <compiler-generated constructor>
B_blarg(b);
A_foo(b.A_portion_of_object);
B_bar(b);

虚方法注意事项

当您谈论 virtual 方法时,事情会变得有点棘手。在这种情况下,每个类都会获得一个特定于类的函数指针数组,每个 virtual 函数都有一个这样的指针。这个数组称为 vtable(“虚拟表”),每个创建的对象都有一个指向相关 vtable 的指针。 virtual 函数的调用是通过在 vtable 中查找要调用的正确函数来解决的。

关于c++ - 继承是如何在内存级别实现的?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/2680369/

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