C++ 虚拟继承内存布局

虚拟继承内存布局

我试图完全理解虚拟继承和 vTables/vPtrs 的内存幕后发生的事情以及不发生的事情。

我有两个我编写的代码示例，我确切地理解它们工作的原因，但我只是想确保我心中对对象内存布局有正确的想法。

Here http://postimg.org/image/eyhxhc7g1/full/是图片中的两个示例，我只是想知道我对所涉及的内存布局的想法是否正确。

示例1：

class Top { public: int a;  };
class Left : public virtual Top {  public: int b; };
class Right : public virtual Top { public: int c; };
class Bottom : public Left, public Right { public:  int d; };

示例2：

与上面相同，但具有：

class Right : public virtual Top {
public:
    int c;
    int a;  // <======= added this
};

C++ 标准没有对对象布局做太多说明。虚拟函数表（vtable）和虚拟基指针甚至不是标准的一部分。所以问题和答案只能说明可能的实现。

快速查看您的绘图似乎显示了正确的布局。

您可能对这些进一步的参考资料感兴趣：

• 多重继承被认为是有用的 http://www.drdobbs.com/cpp/multiple-inheritance-considered-useful/184402074一篇关于多重继承和虚拟继承情况下的布局的 ddj 文章。

• 微软专利 http://www.google.com.pa/patents/US5754862描述 vfptr（虚拟函数表，又名 vtable）和 vbptr（虚拟基指针）的使用。

编辑：Bottom 是否继承Right::a or Left::a ?

In your test 2, Right and Left拥有同一个共同的父母Top。所以只有一个子对象Top within Bottom，因此，只有一个且相同的Top::a.

有趣的是，您在测试 2 中引入了一名成员a in Right。这是一a这与a继承自Top。它是一个独特的成员，只是“巧合”地与另一个成员同名。所以如果你访问a通过Right, Right::a隐藏Top::a（顺便说一下，这也是Bottom::Top::a, the Right::Top::a, the Left::Top::a）。在本例中，bottom.a 表示 Right::a，不是因为对象布局，而是因为名称查找（和隐藏）规则。这与实现无关：它是标准的且可移植的。

这里有一个测试 2 的变体来演示这种情况：

int main() {
    Bottom bottom; 
    bottom.a = 7; 
    cout << bottom.Top::a << endl << bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << bottom.Right::Top::a << endl << bottom.Left::a << endl;
    cout << bottom.Right::a << endl <<endl;
    bottom.Right::a = 4; 
    bottom.Left::a = 3; 
    cout << bottom.Top::a << endl << bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << bottom.Right::Top::a << endl << bottom.Left::a << endl;
    cout << bottom.Right::a << endl <<endl;

    cout << "And the addresses are: " << endl; 
    cout << " Bottom:       " << (void*)&bottom << endl; 
    cout << " Top:          " << (void*)static_cast<Top*>(&bottom) << endl;
    cout << " Left:         " << (void*)static_cast<Left*>(&bottom) << endl;
    cout << " Right:        " << (void*)static_cast<Right*>(&bottom) << endl;
    cout << " Top::a:       " << (void*)&bottom.Top::a << endl;
    cout << " Left::Top::a: " << (void*)&bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << " Right::Top::a:" << (void*)&bottom.Right::Top::a << endl;
    cout << " Left::a:      " << (void*)&bottom.Left::a << endl;
    cout << " Rigth::a:     " << (void*)&bottom.Right::a << endl;
};