C++对象模型之内存布局(1)

如果想学习在linux或者在linux平台下开发，学习C/或C++是非常好的选择．俗话说，术业有专攻，学一门技术，就尽量学得深，也可以作为行走江湖，混口饭吃的一项本领．

对于C，当初我是看了C与指针这门书，这本书讲解了很多我没有了解过的知识点，特别是指针讲解的很到位．最后还设计了C运行时内存模型．

对于C++的学习，我看了C++
Primer之后，进阶的书为深入理解C++对象模型，这本书讲解了C++类在内存中是如何布局以及成员函数是怎么调用，有助于理解C++多态是如何实现的．总之，受益匪浅．

接下来，我将用几篇文章聊聊C++对象模型．

无多态的对象布局

单个类：

假设有以下一个类的定义：



如果类没有虚函数，那么class的布局和c语言的struct布局一样，只有成员变量．对象内存布局如图１左所示．

继承类

如果有一个类B继承上面的类A，定义如下：



子类的构造函数是先构造父类，再构造子类，所以类B对象内存布局只要在A成员之后加上B的成员即可，示意图如图１右所示：



（图一）

多态下对象内存布局

单个类：

首先定义一个类，带有虚函数：



因为class
A带有虚函数，所以A对象的内存布局就要增加一个虚函数表指针，它是一个指针，指向类A的虚函数表．对象模型如图２上所示.深入理解C++对象模型将指针放在了对象的末尾，但是现在主流的编译器都将指针放在了对象的首位置．

单继承：

单继承类的定义如下：



当父类有虚函数时，子类继承父类的虚函数表，而且虚函数的顺序是先父类的虚函数，再子类的虚函数；当父类的虚函数被子类重写时，则虚函数表中的父类虚函数指针要替换为子类的虚函数指针，示意图如图２下．



（图二）

实例验证

为了验证之前的对象模型是否正确，我写了如下程序进行验证：





稍微解释下



(long*)bp，将对象的指针类型转换为(long*)类型，用于取出虚函数表的地址．

*(long*)bp，＊为取出指针指向的值．此式子即虚函数表的地址，也就是第一个虚函数的地址．

(long*)*(long*)bp，将虚函数表的地址指针转换为(long*)，用于后续迭代．

*(long*)*(long*)bp，＊求指针值，即为第一个虚函数的地址，最后转换为pfun指针.

该程序输出结果为：



输出顺序和上述一样．

多重继承，多继承以及菱形继承留在下一篇文章．

本文转自：

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNTc4NTEwOQ==&mid=2247484155&idx=1&sn=3f47f496c8453412f7b51d5b4dbe77e8&chksm=972ad381a05d5a976e598ac2afc5187478478149627fa143c42ce3ba63ed55ff4c15d8f0aa92&mpshare=1&srcid=1209lKC1xswnre3Yhgv1CCo8&scene=21#wechat_redirect