C++虚函数表解析(高级篇)

原文： http://blog.csdn.net/haoel

一、前言

在《 C++虚函数表解析》中，对C++虚函数表进行了探讨，但是在谈论虚函数表里，至少有以下这些内容没有涉及：

1）有成员变量的情况。

2）有重复继承的情况。

3）有虚拟继承的情况。

4）有钻石型虚拟继承的情况。

 这篇文章将会是《 C++虚函数表解析》的一个续篇，将以C++对象的内存布局为重点，也是一篇高级进阶的文章。大家在读这篇文章之前对C++有一定的基础和了解，并能先读《 C++虚函数表解析》。

二、对象内存布局的影响因素

 对象内存布局的影响因素主要有以下几项：

 1 ）成员变量

2）虚函数（产生虚函数表）

3）单一继承（只继承于一个类）

4）多重继承（继承多个类）

5）重复继承（继承的多个父类中其父类有相同的超类）

6）虚拟继承（使用virtual方式继承，为了保证继承后父类的内存布局只会存在一份）

上述的东西通常是C++这门语言在语义方面对对象内部的影响因素，当然，还会有编译器的影响（比如优化），还有字节对齐的影响。在这里我们都不讨论，我们只讨论C++语言上的影响。

 本篇文章着重讨论下述几个情况下的C++对象的内存布局情况。

  1）单一的一般继承（带成员变量、虚函数、虚函数覆盖）

2）单一的虚拟继承（带成员变量、虚函数、虚函数覆盖）

3）多重继承（带成员变量、虚函数、虚函数覆盖）

4）重复多重继承（带成员变量、虚函数、虚函数覆盖）

5）钻石型的虚拟多重继承（带成员变量、虚函数、虚函数覆盖）

 三、虚函数表复习

 我们简单地复习一下，我们可以通过对象的地址来取得虚函数表的地址，如：

            typedef void (* Fun )( void );

              Base b ;

              Fun pFun = NULL ;

              cout << "虚函数表地址：" << ( int *)(& b ) << endl ;

            cout << "虚函数表 — 第一个函数地址：" << ( int *)*( int *)(& b ) << endl ;

              // Invoke the first virtual function 

            pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b));

            pFun();

我们同样可以用这种方式来取得整个对象实例的内存布局。因为这些东西在内存中都是连续分布的，我们只需要使用适当的地址偏移量，我们就可以获得整个内存对象的布局。

 本篇文章中的例程或内存布局主要使用如下编译器和系统：

1）Windows XP 和 VC++ 2003

2）Cygwin 和 G++ 3.4.4

四、深入C++对象的内存布局

单继承

关于单继承C++对象的内存布局请阅读《 C++ 对象的内存布局（单继承）》和《 C++虚函数表解析(基础篇)》

多重继承

关于多重继承C++对象的内存布局请阅读《 C++ 对象的内存布局（多重虚拟继承）》和《 C++虚函数表解析(基础篇)》

重复非虚拟继承

关于重复继承C++对象的内存布局请阅读《 C++ 对象的内存布局（重复非虚拟继承）》

重复虚拟继承

关于多重虚拟继承C++对象的内存布局请阅读《 C++ 对象的内存布局（重复虚拟继承）》