继承的对象内存,vbptr

本文详细解析了C++中虚继承的概念及其对对象内存布局的影响,包括虚基类指针(vbptr)的作用及虚基类表的结构。

先看普通继承的内存是如何组成的:

class base
{
private:
    int ma;
};
class derive: public base
{
private :
    int mb;
};
/*
base::
    ma
mb  
*/
``

虚继承的对象内存分布:

class base
{
private:
    int ma;
};
class derive:virtual public base
{
private :
    int mb;
};
/*
1:先按照普通继承的方式写出来
base::
    ma
mb  
2:再把虚基类放到最后面,原来的位置放置vbptr虚基类指针;
vbptr
mb  
base::
    ma
*/

vbptr指向虚基类表,表的第一行是vbptr指针离子对象的偏移量,一般为0
表的第2行是vbptr离虚基类数据的偏移量,上例是8;

当一个类多继承时,虚基类的优先级最高,也就是说先构造虚基类

<think>我们正在讨论虚继承内存布局,特别是菱形继承(diamondinheritance)的情况。用户提供了类A、B、C和D的定义,其中B和C虚继承A,然后D同时继承B和C。我们将分析对象D的内存布局。根据引用[1]和引用[2]中的信息,虚继承用于解决菱形继承问题,确保共享基类A在派生类D中只有一份副本。在虚继承中,每个虚继承的类(B和C)会包含一个虚基类表指针(vbptr),该指针指向一个虚基类表(vbtable),表中存储了虚基类(A)相对于该指针的偏移量。假设我们有以下类定义(无虚函数,以简化分析):```cppclassA{public:intma;};classB:virtualpublicA{public:intmb;};classC:virtualpublicA{public:intmc;};classD:publicB,publicC{public:intmd;};```在32位系统中,指针和int通常各占4字节。对象D的内存布局如下(按典型编译器实现,如MSVC或GCC):1.**B子对象部分**(位于D对象的起始部分):-虚基类表指针(vbptr_B):指向B的虚基类表,该表存储了虚基类A相对于vbptr_B的偏移量。-成员变量mb。2.**C子对象部分**(紧接着B子对象):-虚基类表指针(vbptr_C):指向C的虚基类表,该表存储了虚基类A相对于vbptr_C的偏移量。-成员变量mc。3.**D自身部分**:-成员变量md。4.**虚基类A子对象部分**(位于D对象的末尾):-成员变量ma。内存布局具体偏移(假设4字节对齐):-偏移0:vbptr_B(4字节)-偏移4:mb(4字节)-偏移8:vbptr_C(4字节)-偏移12:mc(4字节)-偏移16:md(4字节)-偏移20:ma(4字节)因此,对象D的总大小为24字节。虚基类表(vbtable)的内容:-对于vbptr_B指向的表:存储一个偏移量,值为20(即从vbptr_B的位置0到ma的位置20的偏移)。-对于vbptr_C指向的表:存储一个偏移量,值为12(即从vbptr_C的位置8到ma的位置20的偏移,20-8=12)。这样,当通过B或C的指针访问A的成员(如ma)时,可以通过对应的vbptr找到偏移量,从而定位到ma。**内存布局图解**:```+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+|vbptr_B(0)|mb(4)|vbptr_C(8)|mc(12)|md(16)|ma(20)||(指向B的vbtable)|(B的数据)|(指向C的vbtable)|(C的数据)|(D的数据)|(A的数据)|+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+```注意:如果类中有虚函数,那么每个有虚函数的类会有一个虚函数表指针(vfptr),通常位于对象的开始位置。但在本例中,由于没有虚函数,所以只有虚基类表指针(vbptr)。引用[2]中提供了一个包含虚函数的菱形继承例子,其内存布局会更复杂,但基本原理相同:虚基类位于对象末尾,而每个虚继承的派生类都有vbptr。我们可以通过代码来验证偏移量,例如:```cppDd;//通过指针转换和偏移量计算B*pb=&d;C*pc=&d;A*pa_from_b=static_cast<A*>(pb);A*pa_from_c=static_cast<A*>(pc);//比较地址:pa_from_b和pa_from_c应该相等,且与&d.md的地址偏移20字节(在32位系统)```总结:虚继承通过虚基类表指针和虚基类表实现了共享基类的唯一副本存储,并提供了访问该副本的机制。§§相关问题§§1.虚基类表(vbtable)和虚函数表(vtable)在内存管理中有何区别?2.在虚继承中,如何通过代码验证内存偏移量?3.虚继承C++对象构造和析构顺序有什么影响?</think>### C++继承内存分布图解 在C++中,虚继承通过**虚基类表指针(vbptr)** 和**虚基类表(vbtable)** 解决菱形继承问题,确保共享基类只存在一份副本。以下是类A、虚继承A的B和C,以及同时继承B和C的D的内存布局图解(基于32位系统,4字节对齐): #### 内存布局结构 ``` +
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值