继承与数据成员布局

派生类对象内存：自己的非静态数据成员+基类的数据成员，

           二者顺序并未强制规定。大部分编译器：基类成员先出现（虚基类除外）

1》非继承，对象布局

     

1》仅单一继承，无多态时，对象布局

派生类对象成员布局：

1）  首先是基类成员

2）派生类成员

       

3》继承+多态时，对象布局

虚函数额外的负担：

虚函数增加：

1，类中，存放虚函数地址的虚表；

2，每个对象，插入虚指针vptr，指向相应的虚表，提供执行期的链接

3，加强构造函数，，构造函数设定vptr的初值，使其指向类对应的虚表（可能在派生类，基类中的构造函数中都重新设置vptr）

4,加强析构函数，析构函数摸消指向类的相关的虚表的vptr

vptr的位置讨论：

1.C++早期，类对象尾端 

2.c++有了多重继承，虚继承后，类的首端，

   

注：以下以虚指针放在基类的尾端为例。

1）单一继承并含虚函数

    

上图看出：对于单一继承，

基类，派生类的对象的相同点：从相同的地址开始，

差别：在于派生类对象比较大。

point3d p3d;

point2d*p=&p3d;

派生类对象指定给基类的指针或引用，不需要编译器调整地址。

2）多重继承（含虚函数）

 

 对象布局如下：

    

  说明：  

1，对多重派生类对象，将其地址指定给最左端的基类的指针，情况和单一继承相同，因为二者指向相同的地址。

2，对于第二个或后继的基类的地址指定操作，需要修改地址：加减中间基类对象

3）虚拟继承（含虚函数）

类含一个或多个虚基类时，可分割为：不变局部和共享局部

不变局部的数据：总有固定的偏移量（对象起始地址开始），直接存取

共享局部:    virtual基类部分,位置因为派生操作而变化,只可以间接存取

各家编译器的不同在于间接存取方法的不同.

下面均以此继承体系为例：

     

一般策略：先安排好派生类的不变部分，在建立共享部分

对于如何存取共享部分（第二个问题）：

cfront编译器（包括今天的编译器）：在每一个派生类中安插一些指针，指向virtual基类，来获取virtual基类成员。如下图所示：

     

对于如何安排好派生类的不变部分（第一个问题），2个解决方法：

1．  microsoft编译器引入virtual基类表，每个类对象若有virtual base class,编译器安插一个指针指向virtualbase class table。

2．  在virtual 函数表中放置虚基类的offset。如下图所示：

       

以上参考自《inside C++ object model》