深度探索C++对象模型-Data语义学

Data Member布局

• 同一个Access Section(private, public等)中，data member的顺序按照声明顺序排列，但是没有规定需要连续排序。同时编译器可能会安插一些内部的data member（比如vptr），用来支持整个对象模型。
• 不同Access Section中，member的排列顺序由编译器决定。

Data Member存取

-X是空基类，需要安插一个char，使得class的两个objects在内存上拥有唯一的地址;
-Size(A) = 4(为了支持virtual base class而额外增加的指针) + 1(base class本身) + 3(Alignment对齐) = 8
-Size(C) = 4(A) + 4(B) + 1(X,虚拟继承被A/B所共享) + 3(对齐) = 12

class X {};    //空虚基类          sizeof(X) = 1
class A: public virtual X {};   //sizeof(A) = 8
class B: public virtual X {};   //sizeof(B) = 8
class C: public A, public B {}; //sizeof(C) = 12

• Static Data Members
  -直接存放于Data Segment，拥有唯一实体，不存在于class object中；
  -如果两个class声明了同名static members，编译器会对class中static data member名字进行修饰，使其独一无二；
  -对static data member取址，得到该member数据类型指针；nonstatic data member取址将得到该member在类中偏移。

• Nonstatic Data Members
  -对nonstatic data member的存取需要在class object起始地址加上该member的偏移。

class A {public: int x; int y;};
A a;
a.y = 0;  //&a.y = &a + &A::y

Data Member和继承

• 只有继承没有多态
  -base class subobject会在derived class中保持原样。
  
• 有多态
  在很多版本编译器中vptr放在class前端。
  对于单一继承，其base class 和derived class的object都是从相同的地址开始的，其差别只是在于derived object比较大。
  
• 多重继承和虚拟继承
  

总结：多继承，单继承都不会导致访问时间的增加，但是虚拟基类由于使用间接访问技术，会导致访问时间的增加。