C++对象模型之内存布局三（虚继承）

经过两天的摸索，今天终于搞清楚C++对象模型．前两篇已经讲解了单继承，多重继承和多继承的对象模型．今天讲解菱形继承，虽然过程艰难，但是收获丰富．

简单虚继承对象模型

首先编写如下的测试程序：

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#include <iostream> using namespace std; class A { public: A( int a1= 0, int a2= 0):a1(a1),a2(a2){} virtual void f(){ cout<< "A::f()"<< endl;} virtual void af(){ cout<< "A::af()"<< endl;} int a1; int a2; }; class C: virtual public A { public: C( int a1= 1, int a2= 2, int c1= 4):A(a1,a2),c1(c1){ } virtual void f1(){ cout<< "C::f1()"<< endl;} virtual void cf(){ cout<< "C::cf()"<< endl;} int c1; }; typedef void (*pfun)(); int main(void) { C *cp= new C; pfun fun= NULL; cout<< "The C's virtual table->"<< endl; for( int i= 0;i< 2;i++) { fun=(pfun)*(( long*)*( long*)cp+i); fun(); } cout<< "c1="<<*(( int*)cp+ 2)<< endl; cout<< "The A's virtual table->"<< endl; long* p=( long*)cp+ 2; for( int i= 0;i< 2;i++) { fun=(pfun)*(( long*)*( long*)p+i); fun(); } cout<< "a1="<<*(( int*)p+ 2)<< endl; cout<< "a2="<<*(( int*)p+ 3)<< endl; return 0; }

上述程序的输出如下：简单解释下：

1. 当存在虚基类时，先是子类的成员，然后才是虚基类的成员．

以下是C对象的对象模型：

通过在gdb下，输入指令:

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set p obj on set p pretty on p *this(要运行到成员函数里面)

也可以输出C对象的对象模型．截图如下：

我在理解这个的时候，有分析过c对象调用虚基类的成员方法．通过反汇编代码，我发现当cp调用A中方法时，它先从C类的虚函数表首地址-24字节处获取Ａ子对象相对于cp的偏移量16．所以C的虚函数表首地址负方向的空间还是有研究的地方。．

当我把Ｃ对象的函数f1改成f时，即重写A中的f方法，这时cp中A的子对象中f方法将被C的f方法替换，但是程序输出有错，原因不明。如下：

菱形继承下的对象模型

编写如下程序：

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#include <iostream> using namespace std; class A { public: A( int a1= 0, int a2= 0):a1(a1),a2(a2){} virtual void f(){ cout<< "A::f()"<< endl;} virtual void Af(){ cout<< "A::Af()"<< endl;} int a1; int a2; }; class B1: virtual public A { public: B1( int a1= 0, int a2= 0, int b1= 0):A(a1,a2),b1(b1){} virtual void f(){ cout<< "B1::f()"<< endl;} virtual void f1(){ cout<< "B1::f1()"<< endl;} virtual void Bf1(){ cout<< "B1::Bf1()"<< endl;} int b1; }; class B2: virtual public A { public: B2( int b2= 0):b2(b2){} virtual void f(){ cout<< "B2::f()"<< endl;} virtual void f2(){ cout<< "B2::f2()"<< endl;} virtual void Bf2(){ cout<< "B2::Bf2()"<< endl;} int b2; }; class C: public B1, public B2 { public: C( int a1= 0, int a2= 0, int b1= 0, int b2= 0, int c1= 0):B1( 1, 2, 3),B2( 6),c1( 7){} virtual void f(){ cout<< "C::f()"<< endl;} virtual void f1(){ cout<< "C::f1()"<< endl;} virtual void f2(){ cout<< "C::f2()"<< endl;} virtual void Cf(){ cout<< "C::Cf()"<< endl;} int c1; }; typedef void (*pfun)(); int main(void) { C *cp= new C; cout<< sizeof(*bp)<< endl; pfun fun= NULL; cout<< "The B1's virtual table->"<< endl; for( int i= 0;i< 5;i++) { fun=(pfun)*(( long*)*( long*)cp+i); fun(); } long* p=( long*)cp+ 2; cout<< "The B2's virtual table->"<< endl; for( int i= 0;i< 3;i++) { fun=(pfun)*(( long*)*( long*)p+i); fun(); } cout<< "The A2's virtual table->"<< endl; A *ap= reinterpret_cast<A*>(( long*)cp+ 4); for( int i= 0;i< 2;i++) { fun=(pfun)*(( long*)*( long*)ap+i); fun(); } return 0; }

此时程序输出仍然有错，因为c重写了A中的方法。原因不明。c对象模型为：

如果c不重写A的f方法，即将A的f方法改为f0，则程序输出如下：

转载：http://luodw.cc/2015/10/08/Cplus3/