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C++对象模型

2024-07-06 11:07:40   226人阅读

C++对象模型内存布局例如以下：
  • 非静态数据成员在对象之内
  • 静态数据成员在对象之外
  • 静态、非静态成员函数在对象之外
  • 类中存在虚函数时，一个类相应一个virtual table放在对象之外，对象中安插一个指针vptr指向这个表。
測试例程：
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class A {
public:
    int x, y;
    static int s;
    void f1() { }
    static void f2() { }
    virtual void f3() { }
};
int A::s = 123;
 
int main()
{
    cout << "size = " << sizeof(A);
    return 0;
}

执行结果：
能够看出，对象所在内存中仅仅包括有整型变量x、y、vptr，其他成员所有存在于对象之外。

以下讨论继承体系下的对象模型。以下这个測试例程有点意思：
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class A {
public:
    int x, y;
 
};
 
class B: public A {
};
 
class C: virtual public A {
};
 
int main()
{
    cout << "class B size = " << sizeof(B) << endl;
    cout << "class C size = " << sizeof(C) << endl;
    return 0;
}


执行结果：


类C採用了虚继承，内部就多了四字节。这是因为虚继承的特性决定的：在虚拟继承情况下，基类（虚基类）无论在继承链中被派生多少次，永远仅仅会存在一个实例。和virtual table类似，也存在一个指针表（virtual base class table），表中每一个指针指向一个虚基类地址，在对象中也安插一个指针指向这个表。所以类C才会添加了四字节空间。而在普通继承中，派生对象把基类对象包裹起来存放一块连续内存中，每一个类都有一份基类对象的实例。

环境：
Win7 + Code::Blocks

參考：
《深度探索C++对象模型》 P9-P13.


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