C++的三种对象模型

1.介绍

        在C++中，对象模型是指C++编译器如何实现对象的布局、内存分配、成员函数调用等机制。C++的对象模型主要有三种，分别是：简单对象模型、表格驱动对象模型、C++对象模型。

2.简单对象模型

        （1）在这种模型中，对象仅包换数据成员，而成员函数则被当成普通函数处理，不存储在对象中。

        （2）每个对象只包含数据成员的指针，成员函数的调用通过函数指针表来实现。

        （3）这种模型简单，但效率较低，因为每次调用成员函数都需要通过函数指针表来查找。

        C++并没有采用这样一种对象模型，但被用到了C++中“指向成员的指针”概念中。

3.表格驱动对象模型

        （1）这种模型使用两个表格来管理对象：一个表格存储数据成员，另一个表格存储成员函数的指针。

        （2）对象本身只包含指向这两个表格的指针。

        （3）这种模型支持多态性、虚函数的调用通过虚函数表来实现。

        C++也没有采用这种对象模型，但却以此模型作为支持虚函数的方案。

4.C++对象模型

        （1）这是C++标准中实际使用的对象模型，结合了简单对象模型和表格驱动对象模型的特点。

        （2）对象包含数据成员和指向虚函数表的指针（如果有虚函数）。

        （3）非虚函数成员不存储在对象中，而是通过普通的函数调用机制来处理。

        （4）虚函数的调用通过虚函数表来实现，支持运行时多态。

        （5）这种模型在效率和灵活性之间取得了平衡。

5.C++对象模型的要点

• 数据成员：存储在对象的内存布局中，每个对象都有自己的一份数据成员副本。

• 成员函数：非虚成员函数不存储在对象中，而是通过普通的函数调用机制来处理。虚函数通过虚函数表（vtable）来实现多态。

• 虚函数表（vtable）：每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，表中存储了指向虚函数的指针。对象中包含一个指向该表的指针（通常称为vptr）。

• 继承和多态：通过虚函数表和vptr实现运行时多态。

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