MSVC中C++的内存模型

在MSVC环境下,虚继承和虚函数是分开存放的,我们分开讨论。

虚函数

1.当一个类Base中有虚函数的时候,这个Base类中有一个虚函数表指针vfptr,指向一个虚函数表。虚函数表中有两种东西:一个type_info(为了rtti)和虚函数指针。

2.若Base中有虚函数,且Derived继承了Base,那么Derived继承Base中的vfptr,且有一个新的属于Derived类的虚函数表,这个表里改写type_info以及override的虚函数指针,在Base中没被override的虚函数照抄。

3.若是多重继承,即Derived继承Base1,Base2,Base3。那么如果Base1、Base2、Base3中有vfptr,Derived都需要继承。即,Derived中有三个vfptr,且有属于Derived类的三个虚函数表。当把derived对象赋值给Base2*的时候,在内部需要有一个转化,即Base2* base2 = (Base2*)((char*)derived + sizeof(Base1));,而且类的布局是固定的,所以不用担心找不到或者找错虚函数表。

虚继承

1.若Derived虚继承Base,那么Derived中有一个虚基类指针vbptr,指向一个虚基类表。虚基类表里存放的是虚基类Base的初始位置和子类Derived中vbptr的位置差。

2.若是多重虚继承,即,Derived虚继承Base1,Base2,Base3,那么Derived中仍然只有一个vbptr,但是其指向的虚基类表中有多个表项。

3.若是嵌套的虚继承,即Derived虚继承Base,DerivedDerived虚继承Derived,那么一样的,DerivedDerived中有一个vbptr,指向一个虚基类表。但是这个虚基类表有两个表项,其中一个是Derived的初始位置和DerivedDerived中vbptr的位置差,另一个是Base在DerivedDerived中的初始位置和DerivedDerived中vbptr的位置差。多存一个嵌套的虚继承基类的好处是,访问的时间是固定的,而不会由嵌套的层次过深而增加指针的嵌套层次,从而增加访问时间。

混合

若虚基类中没有虚函数,那么显然,两者还是没有任何关系,各管各的。但是,若虚基类中有虚函数,即,虚基类中有vfptr,那么会对整个内存布局有重大的影响。假设若虚基类Base中有一个vfptr,其中有一个虚函数Base::f。

1.若Derived1虚继承Base,且Derived1中没有新的虚函数(即,Derived1中的虚函数要么是继承自Base的,要么是override的),那么Derived1照如上所说,继承Base中的vfptr。

2.若Derived2也虚继承Base,且Derived1和Derived2都改写了Base::f,那么DerivedDerived不能同时继承Derived1和Derived2,因为这样的话DerivedDerived中只有一个vfptr(虚基类在子类中只有一份)指向一个虚函数表,但是这个虚函数表中的f是矛盾的,既是Derived1::f,又是Derived2::f。所以,若Derived1和Derived2其中一个或零个改写了Base::f,那么DerivedDerived是可以同时继承Derived1和Derived2的,而且有趣的是,若Derived1改写了Base::f,那么当Derived2* derived2 = derivedDerived时,derived2->f()调用的是Derived1::f,尽管Derived1和Derived2没什么关系。因为DerivedDerived的vfptr指向的虚函数表中的f就是Derived1::f。

3.若Derived虚继承Base,且Derived中有新的虚函数,那么Derived中有两个vfptr,一个是从Base里面继承来的,这个vfptr只管辖Base里面有的虚函数,而新的vfptr则管辖新的虚函数。一方面,保留继承来的vfptr,可以保证没有新的虚函数时继承的语义(即上面的1点和2点);另一方面,创建新的vfptr,可以保证在DerivedDerived多重继承Derived1和Derived2的时候不会产生指向哪个表的冲突。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,126评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,254评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,445评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,185评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,178评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,970评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,276评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,927评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,400评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,883评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,997评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,646评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,213评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,204评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,423评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,423评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,722评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • 经常和年纪比自己小的群体接触,会有一种小小的心酸,也谈不上心酸,反正五味杂陈交错着,这种感觉不是交流上的障碍,而是...
    阿熊what阅读 175评论 0 0