继承虚函数浅谈 c++ 类，继承类，有虚函数的类，虚拟继承的类的内存布局，使用vs2010打印布局结果。

本文笔者在青岛逛街的时候突然想到的...最近就有想写几篇关于继承虚函数的笔记，所以回家到之后就奋笔疾书的写出来发布了

应用sizeof函数求类巨细这个问题在很多面试，口试题中很轻易考，而涉及到类的时候，又不得不说类的继承，虚继承，虚函数，所以涉及到了类的内存布局，其中关于虚拟继承（virtual public）这个话题比拟难以懂得，而且不同的编译器环境可能实现的类的内存布局不同，所以本文仅在ms vs2010编译环境下调试，如果你在像cfree这样的编译器中调试结果会不同当涉及到虚拟继承的时候。好了，我们一起来学习吧：

首先关于空类的巨细：

class A
{

};
sizeof(A)==1;

为什么不是0？因为类的实例化，即使是空类，编译器也会默认给类添加一个字节，使其有无独有偶的地址。

关于 static 成员，结构，析构，一般成员函数，应用sizeof求类巨细的时候，这些是不考虑在内的，因为static成员是所有类对象所同享的，它不是某一个对象的成员，而是具有类的属性，一般成员函数包括结构和析构函数：所以类对象调用时都是同一个函数地址，所以不计算在内。

关于虚函数：

class A{
int a;
virtual ~A();
};
sizeof(A)==8;

虚函数大家都晓得，一般类实例的最靠前的地址是vfptr（虚函数表指针），这个指针指向这个类的虚函数表（函数指针数组），这个表里放着类的所有虚函数。关于虚函数更多的机理大家可以谷歌之。

所以这里多了一个vfptr指针，共8字节。

关于内存补齐：

class A{
char a;
virtual void f();
};
sizeof(A)==8;

a本来是1个字节，但是这里会有一个<alignment member>(size =3)补齐了3个字节，所以一共8个字节。

下面关于虚拟继承：

class A
{
public:
virtual void aa(){};
char a;
};
class B:virtual public A
{
public:
virtual void bb(){};
char b;
};
class C:virtual public A
{
public:
virtual void cc(){};
char c;
};
class D:public B,public C
{
public:
virtual void dd(){};
char d;
};
sizeof(A)==8;
sizeof(B)==20;
sizeof(C)==20;
sizeof(D)==36;

有点难以懂得吧，没关系，我利用vs2010的命令行操纵： cl /d1 reportSingleClassLayout类名 程序名.cpp

打印了4个类的内存布局，我们一起来看看：



我们可以看出A的巨细为8字节：

vfptr---->(virtual function table pointer)虚函数表指针，4个字节。

a----->成员变量4字节，其中补齐了3个字节。

最后部分为A的虚函数表，我们可以看出A只有一个虚函数：A::aa。

下面看B的内存布局：



每日一道理

谁说人与人隔着遥远的重洋，谁说心与心设着坚固的堤防？十六岁的鸟儿飞上天空，总会找到落脚的枝头。

B的巨细为20：我们须要注意的是B是从A虚拟继承而来的，所以：

vfptr------>自己新增的虚函数表指针4字节；vbprt-------->虚基类表指针，指向B的虚基类4字节；成员变量b，4字节（补齐3个字节）；

包含虚基类A的：vfptr------>A的虚函数表指针；成员a（同样补齐3个字节）。

C的内存布局和B一样，下面看D的内存布局：



因为D是从B和C共有继承而来，不是虚继承，所以D没有新增自己的虚函数表指针和虚基类表指针，仅仅包括：

基类B的vfptr，vbptr，b，然后基类C的vfptr，vbptr，c，成员变量d，基类A的vfptr，成员变量a；总共36字节。

我们再看下面一种情况：

class A
{
public:
virtual void aa(){};
char a;
};
class B:virtual public A
{
public:
virtual void bb(){};
char b;
};
class C:virtual public A
{
public:
virtual void cc(){};
char c;
};
class D:virtual public B,virtual public C
{
public:
virtual void dd(){};
char d;
};
sizeof(A)==8;
sizeof(B)==20;
sizeof(C)==20;
sizeof(D)==44;

与上面情况唯一不同的是D，因为它同时从B和C虚继承失掉，下面我们看D的内存布局：



这已经很一览无余了吧：由于是虚拟继承，所以在最开始多了自己的一个vfptr和vbptr，其他的没有改变。

下面我们来看最后一种情况：

class A
{
public:
virtual void aa(){};
char a;
};
class B: {
public:
virtual void bb(){};
char b;
};
class C:virtual public A, virtual public B
{
public:
virtual void cc(){};
char c;
};

我相信你已经能得出三个类的巨细了吧，没错：sizeof(A)==8,sizeof(B)=8,sizeof(C)==28;

还须要我解释吗？看内存布局图吧：



没错，这已经一览无余了。

下面总结下：如果类中有虚函数，则会多一个一个虚函数表指针vfptr，如果是虚继承，则子类会新增一个自己的虚函数表指针，然后还会有一个

指向虚基类表的指针vbptr。这就是c++中类继承中的内存布局情况，若有错误，恳请教正。

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录：
一个合格的程序员是不会写出 诸如 “摧毁地球” 这样的程序的，他们会写一个函数叫 “摧毁行星”而把地球当一个参数传进去。

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继承和虚函数
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