3.4 C++四种继承关系中内存分布

1、单一继承不含虚函数

在这种情况下，对象会保持基类的原样性，并且一个class derived class object表现出来的东西，是其自己的members加上其base classes members的总和。

class Point2d
{
int a;
char b;
};

class Point3d : public Point2d
{
char c;
};

对于上述类，其模型如下：

                      




2、单一继承含虚函数

与单一继承不含虚函数唯一不同的是，在含有虚函数时，vptr放置的位置。如果vptr放置在起始位置处，则会表现出非自然多态。如果在在尾处，则可以自然多态。下面是一个构造的具有虚函数的继承类。

class Point2d
{
int a;
char b;
};

class Point3d : public Point2d
{
char c;
public:
virtual void print()
{
std::cout << "this is the Point2d" << std::endl;
}
};
class Point4d : public Point3d
{
char d;
public:
void print() override
{
std::cout << "this is the Point4d" << std::endl;
}
};

   对于上述类，其模型如下：






、

3、多重继承

多重继承的问题主要发生于derived class objects和其第二或后继的base class之间的转换。他的内存分布其实各个部分相加再加上自己的部分。

class Point3d
{
private:
int _x, _y,_z;
public:
virtual void print()
{
std::cout << "this is the point3d" << std::endl;
}

};

class Vertex
{
private:
char v;
public:
virtual void print()
{
std::cout << "this is the vertex" << std::endl;
}
};

class Vertex3d : public Point3d, public Vertex
{
int num;
};

对于这个类，它们的模型是：






在这个模型中，类型转换是如何发生的呢？

Point3d* ptrP3d1;
Vertex* ptrVtx1;
Vertex3d* ptrVtx3d1;
Vertex3d vtx3d1;
ptrP3d1 = &vtx3d1;//自然多态，不需要编译器参与
ptrVtx1 = &vtx3d1;//非自然多态，需要编译器参数 ptrVtx1 = (Vertex*)((char*)(&vtx3d1)+sizeof(Point3d));
ptrVtx3d1 = &vtx3d1;
ptrVtx1 = ptrVtx3d1;//非自然多态，需要编译器 ptrVtx1 =ptrVtx3d1？(Vertex*)((char*)(ptrVtx3d1)+sizeof(Point3d))：0

4、虚拟继承
Class如果内含一个或多个virtual base class subobjects，将被分割成两部分：一个不变区域和一个共享区域。共享区域指的是virtual base class subobject这一部分，其位置会因为每次的派生操作而有变化。

下面我将分析一组虚拟派生继承，以及它在vs中的内存分布。代码如下：class Point
{
char p;
};

class Point2d : public virtual Point
{
int a;
int aa;
char aaa;
};

class Point3d : public virtual Point2d
{
int b;
public:
virtual void print()
{
std::cout << "this is the Point3d" << std::endl;
}
};

class Vertex : public virtual Point2d
{
int c;

public:
virtual void print()
{
std::cout << "this is the Vertex" << std::endl;
}
};

class Vertex3d : public Point3d, public Vertex
{
int d;
};
在这段代码中，其所构造的模型如下：



这是我根据在vs2015中根据类大小进行判断的，这个模型最大的坏处是：随着虚拟继承链的加长，导致间接存取层次的增加。