C++使用继承时子对象的内存布局

C++使用继承时子对象的内存布局

 

C++使用继承时子对象的内存布局

Table of Contents

• 1 示例程序
• 2 对象的内存布局

1 示例程序

class A
{
protected:
    int a;
public:
    A() : a(1) {}

    virtual void a1() {}
    virtual void a2() {}
};

class B
{
protected:
    int b;
public:
    B() : b(2) {}

    virtual void b1() {}
    virtual void b2() {}
};

class C : public A, public B
{
protected:
    int c;
public:
    C() : c(3) {}

    virtual void a1() {}
    virtual void b1() {}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    C *c = new C;
    B *b = (B *)c;

    return 0;
}

类 A/B/C 之间的关系如下：

2 对象的内存布局

C *c = new C();

在上面这段代码中，对象 c 的内存布局如下：

低地址
…
1. 虚表指针	–>	&C::a1	&A::a2	.
2. A::a
3. 虚表指针	–>	&C::b1	&B::b2	.
4. B::b
5. c::c
…
高地址

c 对象从低地址到高地址依次存储了：A 的虚表指针、A 的成员变量、B 的虚表指针、B 的成员变量、C 的成员变量。我们发现，虚函数表 A 中的 A::a1 函数被 C::a1 函数覆盖了，虚函数表 B 中 B::b1 函数被 C::b1 覆盖了，这是因为 C 重写了 a1 和 b1方法。这意味着通过 c 对象中的虚表指针调用 a1 或 b1 函数，只能够调用到 C 类中重写的方法。

C *c = new C;
c->b1();

B *b = c;
b->b1();

上面的两句调用都会调用 C 的 b1 方法。另外，在对 b 赋值时，b 得到的结果并不是 c 的值，而是 c+8，这正好是 c 对象中用于存储 B 虚表指针的地址。

Date: 2016-01-12T22:44+0800

Author: ruleless

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