idirect3ddevice9虚函数偏移_（虚继承）防止重复内容的有趣操作

于 2020-11-29 00:12:44 发布

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#idirect3ddevice9虚函数偏移

本文深入探讨了C++中虚继承的实现原理，包括虚基类表指针vbptr与虚基类表vbtable的概念，以及它们如何帮助解决多重继承中的二义性问题。通过示例代码展示了虚继承在内存布局上的特点。

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虚继承也是有机制的，推荐两篇不错的博文：

C++继承详解（三）：抽象类和纯虚函数、多重继承与虚基类的底层实现原理详解_C/C++_ZY-JIMMY-优快云博客blog.youkuaiyun.com

一页书：《深度探索C++对象模型》阅读笔记-第3章zhuanlan.zhihu.com

我们知道虚函数其实现原理即虚函数指针 vfptr 和虚函数表vftable，那么虚基类的实现其实就是产生虚基类表指针 vbptr 与虚基类表 vbtable。编译器gcc的做法是将虚基类放在对象末尾, 在虚表中添加一项, 记录基类对象在对象中的偏移, 从而获得其地址.

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，虚基类依旧会在派生类里面存在拷贝，只是仅仅只存在一份而已，并不是不在派生类里面了；当虚继承的派生类被当做基类继承时，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），虚基类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。

需要明确的是虚基类和虚函数有两点必要重要的区别：

虚基类实例化出来的成员依旧存在继承类实例化对象中，占用存储空间，只不过位置由虚基类表指出，派生类对象寻找虚基类的成员时需要通过虚基类表指针取得虚基类表然后寻址到虚基类的成员；而虚函数不占用实例化对象的存储空间，它在代码段，不在数据段，它由虚函数表指针指向的虚函数表中的函数指针说明地址。
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。

开局先说下VS2019的小功能，可以查看类在内存中的分布。

命令格式如下： cl –d1reportSingleClassLayout[classname] xxx.cpp

classname 为类名，－d1reportSingleClassLayout[classname] 之间没有空格。
xxx.cpp为源代码文件名

例如我图中所示就是在.cpp文件所在的目录下运行cmd命令：

cl –d1reportSingleClassLayoutD CppTest.cpp

#include<iostream>  
using namespace std;

class A  //大小为4  
{
public:
    int a;
};
class B :virtual public A  //大小为12，变量a,b共8字节，虚基类表指针4  
{
public:
    int b;
    virtual void afun() { cout << 'b' << endl; }
};
class C :virtual public A //与B一样12  
{
public:
    int c;
    virtual void afun() { cout << 'c' << endl; }
};
class D :public B, public C //24,变量a,b,c,d共16，B的虚基类指针4，C的虚基类指针  
{
public:
    int d;
    void afun() override { cout << 'd' << endl; }
};

int main()
{
    A a;
    B b;
    C c;
    D d;
    cout << sizeof(a) << endl;
    cout << sizeof(b) << endl;
    cout << sizeof(c) << endl;
    cout << sizeof(d) << endl;
    system("pause");
    return 0;
}