c++ 多层继承分析

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原创最新推荐文章于 2026-07-11 07:54:42 发布 3.6k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C++知识积累：继承关系（含虚函数）下类的内存布局目录 1 无继承 2 一般继承 2.1 单继承 2.2 多层继承 2.3 多重继承 2.4菱形继承 3 虚继承 3.1 虚继承的布局 3.2 虚继承的多层继承 3.3 虚继承的菱形继承总结 1 无继承类A定义如下： class A { private: int A_1; public: static int A_2; int A_3; ... 阅读详情

（1）首先我们考虑一个（非虚拟）多重继承的相对简单的例子。看看下面的C++类层次结构:

注意Top被继承了两次（在Eiffel语言中这被称作重复继承）。

这意味着类型Bottom的一个实例bottom将有两个叫做a的元素（分别为bottom.Left::a和bottom.Right::a）

那么Buttom 在内存中是如何存储的呢：编译器建议如下（当然也可以Right放在Left上面呢如图）：

下面开始测试：

首先：

接着测：如果我们提升Bottom指针，会发生什么事呢？

如果再

原因就在于：（肯定是暗箱操作的暂时不想追究了下面“参考”）如图（注意访问域一定是继承之间共有的可以访问）

是的，什么也没有。这条语句是有歧义的：编译器将会报错。

（二）多继承（虚拟继承）

//首先：@https://www.cnblogs.com/jin521/p/5602190.html //http://blog.youkuaiyun.com/stay_the_course/article/details/55259801

参考：1：http://blog.youkuaiyun.com/stay_the_course/article/details/55259801

2：https://www.cnblogs.com/malecrab/p/5572730.html

3：https://www.cnblogs.com/jin521/p/5602190.html

4：http://blog.youkuaiyun.com/cmm0401/article/details/66472391

5：插入什么是多态：https://www.cnblogs.com/liujinhong/p/6003144.html

6：https://www.cnblogs.com/Daywei/p/5865342.html

7：汇编：https://www.cnblogs.com/lxgeek/archive/2011/01/01/1923738.html

虚继承和虚函数是完全无相关的两个概念。

虚继承是解决C++多重继承问题的一种手段，从不同途径继承来的同一基类，会在子类中存在多份拷贝。这将存在两个问题：其一，浪费存储空间；第二，存在二义性问题，通常可以将派生类对象的地址赋值给基类对象，实现的具体方式是，将基类指针指向继承类（继承类有基类的拷贝）中的基类对象的地址，但是多重继承可能存在一个基类的多份拷贝，这就出现了二义性。

虚继承可以解决多种继承前面提到的两个问题：

虚继承底层实现原理与编译器相关，一般通过虚基类指针和虚基类表实现，每个虚继承的子类都有一个虚基类指针（占用一个指针的存储空间，4字节）和虚基类表（不占用类对象的存储空间）（需要强调的是，虚基类依旧会在子类里面存在拷贝，只是仅仅最多存在一份而已，并不是不在子类里面了）；当虚继承的子类被当做父类继承时，虚基类指针也会被继承。

实际上，vbptr指的是虚基类表指针（virtual base table pointer），该指针指向了一个虚基类表（virtual table），虚表中记录了虚基类与本类的偏移地址；通过偏移地址，这样就找到了虚基类成员，而虚继承也不用像普通多继承那样维持着公共基类（虚基类）的两份同样的拷贝，节省了存储空间

虚基类表存储的是虚基类相对直接继承类的偏移；而虚函数表存储的是虚函数地址。

理解虚继承：虚继承不同于真正的继承，多个派生类虚继承同一个基类，如图