C++对象内存结构模型 - 单一对象内存结构

最新推荐文章于 2024-07-14 02:43:20 发布

luckysym

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分类专栏：编程语言基础

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本文探讨了C++中的单一对象内存结构，包括普通对象和带虚方法的对象。普通对象按照成员顺序排列，8字节对齐。带虚方法的对象在内存中额外包含虚表指针，用于指向虚方法。GCC编译器对虚析构函数处理有特殊方式，如D0Ev和D1Ev。D0Ev用于delete操作，D1Ev用于栈变量释放。纯虚函数类无法实例化，故无实例内存结构。

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1 单一对象内存结构

1.1 普通C++对象内存结构

class CObject
{
private:
    int        mv1;
    long long  mv2;
    char       mv3;

public:
    int  GetValue1() const;
    void SetValue1(int val);
};

普通C++对象内存结构

普通C++对象与C中的struct等价，成员按顺序排列，并以8字节对齐（不同环境编译器有差异）。普通成员函数作为独立函数符号存在，并不会存储在对象数据结构中。

1.2 带虚方法的C++对象内存结构

class CObject2
{
private:
    private:
    int        mv1;
    long long  mv2;
    char       mv3;

public:
    virtual ~CObject2();

    virtual long long GetValue2() const;
    virtual void SetValue2();
};

带虚方法的C++对象内存结构

(1) 对象结构顶部多出一个虚标指针，指向CObject2虚标的第三个字段。

(2) 需要中包含了CObject2对象的的类型信息和虚方法指针。

(3) GCC编译器对虚析构方法在编译后会生成两个函数符号，符号名分别以D0Ev和D1Ev结尾。

(4) D1Ev包含析构函数的代码逻辑，以及对基类D1Ev析构函数的调用。D0Ev会在调用了本类的D1Ev之后，会释放当前类所占用的堆内存。因此，delete操作会调用D0Ev析构函数，栈变量释放则会调用D1Ev。

(5) 带有纯虚函数的类本身不能被实例化，因此没有对应的实例内存结构可描述。