C++虚继承内存布局
C++菱形继承内存布局
编译器:Visual Studio 2019
关于如何查看内存布局
B
class B
{
public:B(): _ib(10), _cb('B'){cout << "B()" << endl;}B(int ib, char cb): _ib(ib), _cb(cb){cout << "B(int,char)" << endl;}virtualvoid f(){cout << "B::f()" << endl;}virtualvoid Bf(){cout << "B::Bf()" << endl;}
private:int _ib;char _cb;
};
B内存布局图:size = 12
虚函数指针(4B)
int型数据成员(4B)
char型数据成员(4B,3B用于对齐)
1>class B size(12):
1> +---
1> 0 | {vfptr}
1> 4 | _ib
1> 8 | _cb
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>B::$vftable@:
1> | &B_meta
1> | 0
1> 0 | &B::f
1> 1 | &B::Bf
1>B::f this adjustor: 0
1>B::Bf this adjustor: 0
B1
class B1
: virtual public B
{
public:B1(): _ib1(100), _cb1('1'){}B1(int ib, char ic, int ib1, char cb1): B(ib, ic), _ib1(ib1), _cb1(cb1){cout << "B1(int,char,int,char)" << endl;}virtualvoid f(){cout << "B1::f()" << endl;}virtualvoid f1(){cout << "B1::f1()" << endl;}virtualvoid Bf1(){cout << "B1::Bf1()" << endl;}
private:int _ib1;char _cb1;
};
B1内存布局图:size = 32
虚函数指针(4B)
虚基表指针(4B)
int型数据成员(4B)
char型数据成员(4B,3B用于对齐)
vtordisp(4B)
从基类B继承来的12B
1>class B1 size(32):
1> +---
1> 0 | {vfptr}
1> 4 | {vbptr}
1> 8 | _ib1
1>12 | _cb1
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>16 | (vtordisp for vbase B)
1> +--- (virtual base B)
1>20 | {vfptr}
1>24 | _ib
1>28 | _cb
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>B1::$vftable@B1@:
1> | &B1_meta
1> | 0
1> 0 | &B1::f1
1> 1 | &B1::Bf1
1>B1::$vbtable@:
1> 0 | -4
1> 1 | 16 (B1d(B1+4)B)
1>B1::$vftable@B@:
1> | -20
1> 0 | &(vtordisp) B1::f
1> 1 | &B::Bf
1>B1::f this adjustor: 20
1>B1::f1 this adjustor: 0
1>B1::Bf1 this adjustor: 0
1>vbi: class offset o.vbptr o.vbte fVtorDisp
1> B 20 4 4 1
B2
class B2: virtual public B
{
public:B2(): _ib2(1000), _cb2('2'){}B2(int ib, char ic, int ib2, char cb2): B(ib, ic), _ib2(ib2), _cb2(cb2){cout << "B2(int,char,int,char)" << endl;}virtualvoid f(){cout << "B2::f()" << endl;}virtualvoid f2(){cout << "B2::f2()" << endl;}virtualvoid Bf2(){cout << "B2::Bf2()" << endl;}
private:int _ib2;char _cb2;
};
B2内存布局图:size = 32
虚函数指针(4B)
虚基表指针(4B)
int型数据成员(4B)
char型数据成员(4B,3B用于对齐)
vtordisp(4B)
从基类B继承来的12B
1>class B2 size(32):
1> +---
1> 0 | {vfptr}
1> 4 | {vbptr}
1> 8 | _ib2
1>12 | _cb2
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>16 | (vtordisp for vbase B)
1> +--- (virtual base B)
1>20 | {vfptr}
1>24 | _ib
1>28 | _cb
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>B2::$vftable@B2@:
1> | &B2_meta
1> | 0
1> 0 | &B2::f2
1> 1 | &B2::Bf2
1>B2::$vbtable@:
1> 0 | -4
1> 1 | 16 (B2d(B2+4)B)
1>B2::$vftable@B@:
1> | -20
1> 0 | &(vtordisp) B2::f
1> 1 | &B::Bf
1>B2::f this adjustor: 20
1>B2::f2 this adjustor: 0
1>B2::Bf2 this adjustor: 0
1>vbi: class offset o.vbptr o.vbte fVtorDisp
1> B 20 4 4 1
D
class D: public B1, public B2
{
public:D(): _id(10000), _cd('3'){}D(int ib, char cb, int ib1, char cb1, int ib2, char cb2, int id, char cd): B1(ib, cb, ib1, cb1), B2(ib, cb, ib2, cb2), B(ib, cb), _id(id), _cd(cd){cout << "D(...)" << endl;}virtualvoid f(){cout << "D::f()" << endl;}virtualvoid f1(){cout << "D::f1()" << endl;}virtualvoid f2(){cout << "D::f2()" << endl;}virtualvoid Df(){cout << "D::Df()" << endl;}
private:int _id;char _cd;
};
D内存布局图:size = 56
从基类B1继承的16B
从基类B2继承的16B
int型数据成员(4B)
char型数据成员(4B,3B用于对齐)
vtordisp(4B)
从基类B继承的12B
虚基表指针存储的内容是什么?(以B2的vbptr为例,地址为20)
① 虚基表指针与子类对象首地址的偏移量(-4,子类B2首地址为16)
② 虚基表指针到虚基类部分的偏移量(24,虚基类B首地址为44)
多重继承:
① 每个基类都有自己的虚函数表:B1,B2
② 派生类如果有自己的虚函数,会被加入到第一个虚函数表中:D自己的虚函数Df被加入到B1的虚函数表中
③ 内存布局中,基类的布局按照被声明时的顺序排列:先B1后B2,如果反过来,内存布局会改变,D自己的虚函数会被加入到B2的虚函数表中(可自己实践)
④ 派生类会覆盖基类的虚函数,只有第一个虚函数表中存放的是真实的被覆盖的函数的地址,其它虚函数表中存放的并不是真实的地址,而是一条跳转指令
1>class D size(56):
1> +---
1> 0 | +--- (base class B1)
1> 0 | | {vfptr}
1> 4 | | {vbptr}
1> 8 | | _ib1
1>12 | | _cb1
1> | | <alignment member> (size=3)
1> | +---
1>16 | +--- (base class B2)
1>16 | | {vfptr}
1>20 | | {vbptr}
1>24 | | _ib2
1>28 | | _cb2
1> | | <alignment member> (size=3)
1> | +---
1>32 | _id
1>36 | _cd
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>40 | (vtordisp for vbase B)
1> +--- (virtual base B)
1>44 | {vfptr}
1>48 | _ib
1>52 | _cb
1> | <alignment member> (size=3)
1> +---
1>D::$vftable@B1@:
1> | &D_meta
1> | 0
1> 0 | &D::f1
1> 1 | &B1::Bf1
1> 2 | &D::Df //将D中的虚函数加在B1虚函数表中?
1>D::$vftable@B2@:
1> | -16
1> 0 | &D::f2
1> 1 | &B2::Bf2
1>D::$vbtable@B1@:
1> 0 | -4 //虚基表指针与子类对象首地址的偏移量
1> 1 | 40 (Dd(B1+4)B) //虚基表指针到虚基类部分的偏移量
1>D::$vbtable@B2@:
1> 0 | -4
1> 1 | 24 (Dd(B2+4)B)
1>D::$vftable@B@:
1> | -44
1> 0 | &(vtordisp) D::f
1> 1 | &B::Bf
1>D::f this adjustor: 44
1>D::f1 this adjustor: 0
1>D::f2 this adjustor: 16
1>D::Df this adjustor: 0
1>vbi: class offset o.vbptr o.vbte fVtorDisp
1> B 44 4 4 1
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