C++ 深入理解 虚继承、多重继承和直接继承
2015-07-25 16:54
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【摘要】
本文从5段代码实例出发,通过类中类的普通继承,类的虚继承,类的多重继承,多个虚函数类的普通继承、虚继承与多重继承,几个交叉概念,详细的阐释了继承、虚函数与虚继承的基本概念,深入剖析了继承于虚继承的区别于联系。
【Exp.001-虚继承】
解析:这里需要理解虚继承基类对派生类的空间大小的影响,理解虚指针在虚继承中为子类带来了哪些空间的改变。
【Exp.002-多重继承】
解析:这里需要关注 class D 的数据空间大小,理解多重虚继承对派生类虚指针以及派生类空间的影响。
【Exp.003-普通继承(含有:空类、虚函数)】
这里需要区分一下:
①没有继承的时候,存在虚函数则需要加上虚指针,如果有多个也只需要加上一个,因为只有一个虚指针;
②对于普通继承,类D和类E中自己的虚函数,大小为0,因为,它没有虚表;
③对于虚继承中,派生类中存在一个或多个虚函数的时候,它本身就有一个虚表,指向自己的虚表,所以要加4。
【Exp.004-虚继承(多重继承和虚函数)】
解析:如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间。
【Exp.005-虚继承与虚函数】
解析:如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间。
【小结】
重要的事情讲三遍!!!
如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间!!!
本文从5段代码实例出发,通过类中类的普通继承,类的虚继承,类的多重继承,多个虚函数类的普通继承、虚继承与多重继承,几个交叉概念,详细的阐释了继承、虚函数与虚继承的基本概念,深入剖析了继承于虚继承的区别于联系。
【Exp.001-虚继承】
#include <stdio.h> class A { public: int a; };//sizeof(A)=4 class B : virtual public A { public: int b; };//sizeof(B)=4(A副本)+4(虚表指针)+4(自己变量)=12 class C : virtual public B { };//sizeof(c)= 12(B副本)+4(虚表指针) = 16,如果这里改为直接继承,那么sizeof(c)=12 int main() { printf("%d\n", sizeof(C)); return 0; }
解析:这里需要理解虚继承基类对派生类的空间大小的影响,理解虚指针在虚继承中为子类带来了哪些空间的改变。
【Exp.002-多重继承】
#include <stdio.h> class A { public: int a; };//sizeof(A) = 4 class B : virtual public A { };// sizeof(B) =4+4=8 class C : virtual public A { };//sizeof(C) =4+4=8 class D : public B, public C{ }; //sizeof(D)=8+8-4=12 这里需要注意要减去4,因为B和C同时继承A,只需要保存一个A的副本就好了,sizeof(D)=4(A的副本)+4(B的虚表)+4(C的虚表)=12 int main() { printf("%d\n", sizeof(D)); return 0; }
解析:这里需要关注 class D 的数据空间大小,理解多重虚继承对派生类虚指针以及派生类空间的影响。
【Exp.003-普通继承(含有:空类、虚函数)】
class A { }; class B { char ch; virtual void func0() { } }; class C { char ch1; char ch2; virtual void func() { } virtual void func1() { } }; class D: public A, public C { int d; virtual void func() { } virtual void func1() { } }; class E: public B, public C { int e; virtual void func0() { } virtual void func1() { } }; int main(void) { cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;//result=1 空类所占空间的大小为 1 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;//result=8 1+4 对齐 8 cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;//result=8 1+1+4 对齐 8 cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;//result=12 C的副本+D本身=8+4=12 cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;//result=20 B的副本+C的副本+E本身=8+8+4=20 return 0; }
这里需要区分一下:
①没有继承的时候,存在虚函数则需要加上虚指针,如果有多个也只需要加上一个,因为只有一个虚指针;
②对于普通继承,类D和类E中自己的虚函数,大小为0,因为,它没有虚表;
③对于虚继承中,派生类中存在一个或多个虚函数的时候,它本身就有一个虚表,指向自己的虚表,所以要加4。
【Exp.004-虚继承(多重继承和虚函数)】
class CommonBase { int co; };// size = 4 class Base1: virtual public CommonBase { public: virtual void print1() { } virtual void print2() { } private: int b1; };//4副本+4虚指针+4自身+4(虚继承+虚函数构成指针多一个)=16 class Base2: virtual public CommonBase { public: virtual void dump1() { } virtual void dump2() { } private: int b2; };//同理16 class Derived: public Base1, public Base2 { public: void print2() { } void dump2() { } private: int d; };//16+16-4+4=32
解析:如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间。
【Exp.005-虚继承与虚函数】
class A { public: virtual void aa() { } virtual void aa2() { } private: char ch[3]; }; // 1+4 = 补齐 = 8 class B: virtual public A { public: virtual void bb() { } virtual void bb2() { } }; // 8(副本)+4(虚继承)+4(虚指针) = 16 int main(void) { cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;// 4+4=8 cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;// A的副本+4+4=16 return 0; }
解析:如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间。
【小结】
重要的事情讲三遍!!!
如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间!!!
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