详谈C++中虚基类在派生类中的内存布局分享!

若直接从虚基类派生的类没有非虚父类,且声明了新的虚函数,则该派生类有自己的虚函数表,在该派生类头部;否则派生类独有的虚函数被加在第一个非虚基类的虚函数表后面。

直接从虚基类派生的类内部还有一个虚基类表指针(一个隐藏的“虚基类表指针”成员,指向一个虚基类表),在数据成员之前,非虚基类对象之后(若有的话)。

虚基类表中第一个值是该虚基类表到派生类起始地址的偏移;之后的值依次是该派生类的虚基类到该表位置的地址偏移(虚基类对象的地址与派生类的“虚基类表指针”之间的偏移量)。

对于虚函数表指针和虚基类表指针:

当单继承且非虚继承时:每个含有虚函数的表只有一个虚函数表,所以只需要一个虚表指针即可;

当多继承且非虚继承时:一个子类有几个父类则会有几个虚函数表,所以就有和父类个数相同的虚表指针来标识;

总之,当时非虚继承时,不需要额外增加虚函数表指针。

当虚继承时:无论是单虚继承还是多虚继承,需要有一个虚基类表来记录虚继承关系,所以此时子类需要多一个虚基类表指针;而且只需要一个即可。

当虚继承时可能出现一个类中持有多个虚函数表的情况:无论是单虚继承还是多虚继承,

如果子类没有构造函数和析构函数,且子类中的虚函数都是在父类中出现的虚函数,这个时候不需要增加任何虚表指针;只需要像多继承那个持有父类个数的虚表指针来标识即可;

如果子类中含有构造函数或者析构函数或二者都有,则在子类中只要每出现一个父类中的虚函数则需要增加一个虚函数表指针来标识此类的虚函数表;

无论是否含有构造函数或者虚构函数,只要继承都是虚继承且出现了父类中没有出现的虚函数,则在子类中需要再增加一个徐函数表指针;如果其中有一个是非虚继承,则按照最省空间的原则,不需要增加虚函数表指针,因为这个时候可以和非虚基类共享一个虚函数表指针。

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