c++探险--多态类的内存分布

多态类在编译期间会生成虚函数表存放在只读存储区，虚函数表类似于虚函数的数组，函数的代码存储在代码区。在运行时，多态类的对象在内存开始位置存放着虚表指针，对象访问虚函数时，通过虚表指针找到虚表进而找到虚函数地址。
多态类在继承时，子类对象会将父类的徐标志镇和所有变量都保存到自己的内存里（即使父类private变量的内存也会继承下来，只会无法访问到），也就是子类对象内存中存储着一个父类对象。如果使菱形继承，那么"菱形"底部的类就会存储两份"菱形"顶端的类对象内存，通过虚继承可优化成一份，暂且不表。
接下来，我们通过代码验证多态类的内存分布，以及分析多态类对象的大小。

#include <iostream>
class Base {
public:
	virtual void f() { std::cout << "Base::f\n"; }
private:
	int v;
};

class Derive : public Base {
public:
	virtual void f() { std::cout << "Derive::f\n"; }
	virtual void foo() { std::cout << "Derive::foo\n"; }
	char ch;
	int v1;
};

typedef void(*Fn)();
// 64 bit system
int main() {
	std::cout << sizeof(Base) << ", " << sizeof(Derive) << std::endl;	// 16, 24
	
	Base* b = new Derive;
	// 为了对对象成员赋值
	Derive* real = dynamic_cast<Derive>(ch);
	real->ch= 1;
	real->v1 = 13;
	// 虚函数地址访问
	Fn f = (Fn)(*(int64_t*)(*(int64_t*)b));		// 第一次*(int64_t*)b 取得虚表指针的值，也就是虚函数数组的首地址，第二次是取得第一个虚函数地址
	Fn f1 = (Fn)(*((int64_t*)(*(int64_t*)b) + 1));		// 第一次*(int64_t*)b 取得虚表指针的值，也就是虚函数数组的首地址，第二次是取得第2个虚函数地址
	f();
	f1();
	std::cout << "b->ch:" << *(char*)((int8_t*)b + 12) << "\n";
	std::cout << "b->v1:" << *(int*)((int8_t*)b + 16) << "\n";
/**
	Derive::f
	Derive::foo
	b->ch:			//美打出来是因为类型是字符，按照字符转玛了
	b->v1:13
**/
	return 0;
}

子类对象内存中一次存放了：虚表指针-父类成员变量-子类成员变量
首先计算下大小：64为系统中指针占8B，于是按字节对其 sizeof(Base) =8 + 4 = 12， 最后对最大的成员类型取整，16；
sizoef(Dervice)=8(子类指针) + 4 + 1 + (3+4) (int v1需要对齐)=20， 最后对指针类型取整，24；

上面按地址打印验证的多态类对象内存分布。