深入理解虚表之非虚拟继承及虚拟继承
非虚拟继承
【带虚函数的类】
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest2()
{
cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;
}
int _data1;
};
int main()
{
Base b;
b._data1 = 0x01;
return 0;
}
Base类没有显式定义自己的构造函数，此时编译器会和成默认的构造函数，
合成的构造函数中主要完成在对象头4个字节中填写虚表地址：
Base类对象最后的模型如下：
注意：同一个类的对象共用同一个虚表
Base b1, b2, b3;
从上述的结果中可以得到印证。
【单继承(派生类中没有虚函数覆盖)】
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;}
virtual void FunTest2()
{cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;}
int _data1;
};
class Derive:public Base
{
public:
virtual void FunTest3()
{cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;}
virtual void FunTest4()
{cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;}
int _data2;
};
//打印虚表
typedef void (*VtbFun)();
void PrintVtable()
{
cout<<"Derive类的虚函数表："<<endl;
Derive d1;
d1._data1 = 0x01;
d1._data2 = 0x02;
int* pVTable = (int*)*(int*)&d1;
VtbFun FunTest = (VtbFun)*pVTable;
while(NULL != FunTest)
{
FunTest();
cout<<(int*)FunTest<<endl;
pVTable += 1;
FunTest = (VtbFun)*pVTable;
}
cout<<"虚表结束："<<endl;
}
int main()
{
Base b1;
Derive d1;
return 0;
}
按照如上分析的顺序，探索下单继承下派生类对象模型以及虚表
首先看看编译器为派生类合成的缺省构造函数：
派生类构造函数中进行了如下事情：
Derive d1;
d1._data1 = 0x01;
d1._data2 = 0x02;
派生类最后的对象模型为：
【单继承(派生类中有虚函数覆盖)】
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest2()
{
cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;
}
int _data1;
};
class Derive:public Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Derive::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest3()
{
cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;
}
virtual void FunTest4()
{
cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;
}
int _data2;
};
int main()
{
PrintVtable();
return 0;
}
派生类对象模型及虚表建议规则：
【多继承(派生类不覆盖基类虚函数)】
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest2()
{
cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;
}
int _data1;
};
class Base1
{
public:
virtual void FunTest3()
{
cout<<"Base1::FunTest3()"<<endl;
}
virtual void FunTest4()
{
cout<<"Base1::FunTest4()"<<endl;
}
int _data2;
};
class Derive:public Base, public Base1
{
public:
virtual void FunTest5()
{
cout<<"Derive::FunTest5()"<<endl;
}
int _data3;
};
int main()
{
cout<<"sizeof(Derive) = "<<sizeof(Derive)<<endl;
Derive d;
d._data1 = 0x01;
d._data2 = 0x02;
d._data3 = 0x03;
PrintVtable();
return 0;
}
同样：看看编译器合成的派生类的对象做了什么工作
观察下派生类的对象模型和虚表的建立过程
从上面的结果可以看出，Derive类自己特有的虚函数直接添加在Base类对应虚函数表最后的位置，大家可将Base和Base1的顺序交换验证下。
【多继承(派生类覆盖基类虚函数)】
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest2()
{
cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;
}
int _data1;
};
class Base1
{
public:
virtual void FunTest3()
{
cout<<"Base1::FunTest3()"<<endl;
}
virtual void FunTest4()
{
cout<<"Base1::FunTest4()"<<endl;
}
int _data2;
};
//这次将继承列表中Base和Base1的位置互换
class Derive:public Base1, public Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Derive::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest3()
{
cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;
}
virtual void FunTest5()
{
cout<<"Derive::FunTest5()"<<endl;
}
int _data3;
};
int main()
{
PrintVtable();
return 0;
}
此时派生类的对象模型和虚表的结构：
虚拟继承
//没有虚函数覆盖，但派生类有自己的虚函数
class Base
{
public:
virtual void FunTest1()
{
cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;
}
virtual void FunTest2()
{
cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;
}
int _data1;
};
class Derive:virtual public Base
{
public:
virtual void FunTest3()
{
cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;
}
virtual void FunTest4()
{
cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;
}
int _data2;
};
虚拟继承编译器为派生类合成的默认构造函数分析
编译器为派生类合成的默认构造函数任务分析：
虚拟继承派生类对象模型分析
说明：使用环境VS2010，不同版本编译器可能会有差异
说明：使用环境VS2010，不同版本编译器可能会有差异