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
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。