草庐IT

C++Day12 虚拟继承内存布局测试

YongSir 2023-03-28 原文

测试一、虚继承与继承的区别

1.1  单个继承,不带虚函数
1>class B    size(8):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class A)
1> 0    | | _ia                       //4B
1>    | +---
1> 4    | _ib                        //4B

有两个int类型数据成员,占8B,基类逻辑存在前面

1.2、单个虚继承,不带虚函数
1>class B    size(12):
1>    +---
1> 0    | {vbptr}        //虚基指针(指向虚基表)
1> 4    | _ib                          //派生类放到前面
1>    +---
1>    +--- (virtual base A)        //虚基类
1> 8    | _ia
1>    +---
1>B::$vbtable@:                     //虚基表
1> 0    | 0                        // 虚基指针距离派生类对象偏移0B
1> 1    | 8 (Bd(B+0)A)            //  虚基指针向下偏移8B找到虚基类

虚继承多一个虚基指针,共12B,虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面;

虚基表中存放的内容:(1)虚基指针距离派生类对象首地址的偏移信息(2)虚基类的偏移信息

 测试二、单个虚继承,带虚函数

2.1、单个继承,带虚函数
1>class B    size(12):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class A)
1> 0    | | {vfptr}       //虚函数指针
1> 4    | | _ia
1>    | +---
1> 8    | _ib
1>    +---
1>B::$vftable@:              //虚表
1>    | &B_meta
1>    |  0
1> 0    | &B::f                      // f 和 fb2 入虚表,fb不是虚函数,不入虚表
1> 1    | &B::fb2                   // 派生类新增虚函数直接放在基类虚表中

带虚函数的话,多一个虚函数指针,指向虚表,所以共占12B,派生类新增的虚函数放入基类虚表

2.3、单个虚继承,带虚函数,派生类不新增
8/16
1>class B    size(16):
1>    +---
1> 0    | {vbptr}    //有虚继承的时候就多一个虚基指针,虚基指针指向虚基表  
1> 4    | _ib        //有虚函数的时候就产生一个虚函数指针,虚函数指针指向虚函数表
1>    +--- 
1>    +--- (virtual base A)
1> 8    | {vfptr}
1>12    | _ia
1>    +---
1>B::$vbtable@:  //虚基表
1> 0    | 0                   // 虚基指针距离派生类对象偏移0B
1> 1    | 8 (Bd(B+0)A)        // 虚基指针向下偏移8B找到虚基类
1>B::$vftable@:   //虚函数表
1>    | -8         
1> 0    | &B::f

两个 int 型变量,一个虚函数指针,一个虚基指针,共占16B;

虚拟继承使得派生类逻辑存在基类前面;

(虚拟继承后,基类在派生类后面,虚函数指针也在下面,派生类要找到虚函数表,向后偏移8B)

2.2 单个虚继承,带虚函数 (自己新增1>class B    size(20):
1>    +---
1> 0    | {vfptr}    //虚函数指针
1> 4    | {vbptr}    //虚基指针  (虚继承多一个)  {虚拟继承,派生类在前面}
1> 8    | _ib
1>    +---
1>    +--- (virtual base A)    
1>12    | {vfptr}           //虚函数指针
1>16    | _ia
1>    +---
1>B::$vftable@B@:        //虚表
1>    | &B_meta
1>    |  0
1> 0    | &B::fb2     //派生类新增虚函数,放在最前面,访问新增虚函数快一些,不用偏移 ,多一个虚函数指针,指向新的虚表
1>B::$vbtable@:                     //虚基表
1> 0    | -4                       //虚基指针距离派生类对象首地址的偏移信息
1> 1    | 8 (Bd(B+4)A)            //找到虚基类的偏移信息
1>B::$vftable@A@:                //虚表
1>    | -12
1> 0    | &B::f    基类布局在最后面

派生类中新增一个虚函数指针,指向一张新的虚表,存放派生类新增的虚函数,可以更快的访问到

所以,两个虚函数指针,一个虚基指针,两个int类型变量,共20B

 

 测试三:多重继承(带虚函数)

3.1普通多重继承,带虚函数,自己有新增虚函数
28   //Base1中 f() g() h() , Base2中 f() g() h() , Base3中 f() g() h() Derived 中 f() g1() 
1>class Derived    size(28):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class Base1)            //基类有自己的虚函数表,基类的布局按照被继承时的顺序排列
1> 0    | | {vfptr}                         // 3个虚函数指针指向不同虚表
1> 4    | | _iBase1
1>    | +---
1> 8    | +--- (base class Base2)
1> 8    | | {vfptr}
1>12    | | _iBase2
1>    | +---
1>16    | +--- (base class Base3)
1>16    | | {vfptr}
1>20    | | _iBase3
1>    | +---
1>24    | _iDerived
1>    +---
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::f(虚函数的覆盖)    //第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址,其他虚函数表中存放跳转地址
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h
1> 3    | &Derived::g1        (新的虚函数,直接放在基类之后,加快查找速度)
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | -8
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f   //虚函数表还可以存放跳转指令
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -16
1> 0    | &thunk: this-=16; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h

Base1、Base2、Base3中各有一个虚函数指针指向自己的虚表,有4个int类型的数据成员,共占28B

第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址,其他虚函数表中存放跳转地址

3.2、虚拟多重继承,带虚函数,自己有新增虚函数(只有第一个是虚继承)
32  Base1是虚继承
1>class Derived    size(32):    //多一个虚基指针
1>    +---
1> 0    | +--- (base class Base2)
1> 0    | | {vfptr}
1> 4    | | _iBase2
1>    | +---
1> 8    | +--- (base class Base3)
1> 8    | | {vfptr}
1>12    | | _iBase3
1>    | +---
1>16    | {vbptr}
1>20    | _iDerived
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base1)
1>24    | {vfptr}
1>28    | _iBase1
1>    +---
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::f    //第一个虚函数表中存放真实的被覆盖的虚函数地址,其他虚函数表中存放跳转地址
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1> 3    | &Derived::g1
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -8                                //去找Derived::f
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h
1>Derived::$vbtable@:   //虚基表
1> 0    | -16
1> 1    | 8 (Derivedd(Derived+16)Base1)
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | -24
1> 0    | &thunk: this-=24; goto Derived::f
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h

虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面,Base1是虚继承,所以内存中的存放顺序为 Base2、Base3、Derived、Base1

所占空间大小,在上面一个例子基础上,多一个虚基指针,所以占32B

虚基指针向上偏移16B得到派生类对象首地址,向下偏移8B找到虚基类

3.3、虚拟多重继承,带虚函数,自己有新增虚函数(三个都是虚继承)
36
1>class Derived    size(36):    //多一张虚表
1>    +---
1> 0    | {vfptr}                         //以空间换时间   新增虚函数,多张虚表
1> 4    | {vbptr}
1> 8    | _iDerived
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base1)
1>12    | {vfptr}
1>16    | _iBase1
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base2)
1>20    | {vfptr}
1>24    | _iBase2
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base3)
1>28    | {vfptr}
1>32    | _iBase3
1>    +---
1>Derived::$vftable@Derived@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::g1
1>Derived::$vbtable@:
1> 0    | -4
1> 1    | 8 (Derivedd(Derived+4)Base1)  //vbptr偏移8B找到虚基类Base1
1> 2    | 16 (Derivedd(Derived+4)Base2)  // vbptr偏移16B找到虚基类Base2
1> 3    | 24 (Derivedd(Derived+4)Base3)
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | -12
1> 0    | &Derived::f
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | -20
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -28
1> 0    | &thunk: this-=16; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h

虚拟继承会将派生类的逻辑存到前面,3个Base都是虚继承,所以内存中的存放顺序为Derived、Base1、 Base2、Base3

在上一个例子的基础上,多一张虚表,所以占36B

 

 

 测试四、菱形虚继承

4.1、菱形普通继承(存储二义性)
48  B1、B2继承B;D继承B1、B2
class D    size(48):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class B1)
1> 0    | | +--- (base class B)
1> 0    | | | {vfptr}
1> 4    | | | _ib             //存储二义性
1> 8    | | | _cb  //1
1>      | | | <alignment member> (size=3) //内存对齐
1>    | | +---
1>12    | | _ib1
1>16    | | _cb1
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>20    | +--- (base class B2)
1>20    | | +--- (base class B)
1>20    | | | {vfptr}
1>24    | | | _ib           //存储二义性
1>28    | | | _cb
1>      | | | <alignment member> (size=3)
1>    | | +---
1>32    | | _ib2
1>36    | | _cb2
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>40    | _id
1>44    | _cd
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>D::$vftable@B1@:
1>    | &D_meta
1>    |  0
1> 0    | &D::f
1> 1    | &B::Bf
1> 2    | &D::f1
1> 3    | &B1::Bf1
1> 4    | &D::Df
1>D::$vftable@B2@:
1>    | -20
1> 0    | &thunk: this-=20; goto D::f
1> 1    | &B::Bf
1> 2    | &D::f2
1> 3    | &B2::Bf2

B的数据成员有两份,造成了存储二义性,共占48B

4.2、菱形虚拟继承        B1、B2虚拟继承B;D普通继承B1、B2
52
1>class D    size(52):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class B1)        //基类B1
1> 0    | | {vfptr}
1> 4    | | {vbptr}        // +36 找到虚基类
1> 8    | | _ib1
1>12    | | _cb1
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---               
1>16    | +--- (base class B2)      //基类B2
1>16    | | {vfptr}
1>20    | | {vbptr}      // +20找到虚基类
1>24    | | _ib2
1>28    | | _cb2
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>32    | _id          //派生类D
1>36    | _cd
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>    +--- (virtual base B)   //基类B
1>40    | {vfptr}
1>44    | _ib
1>48    | _cb
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>D::$vftable@B1@:
1>    | &D_meta
1>    |  0
1> 0    | &D::f1    // D中覆盖了
1> 1    | &B1::Bf1 //新增
1> 2    | &D::Df   //D中新增,放到B1的虚函数表中
1>D::$vftable@B2@:
1>    | -16
1> 0    | &D::f2     // D中覆盖了
1> 1    | &B2::Bf2  //新增
1>D::$vbtable@B1@:
1> 0    | -4        //距离派生类对象B1首地址偏移  -4
1> 1    | 36 (Dd(B1+4)B)
1>D::$vbtable@B2@:
1> 0    | -4        //距离派生类对象B2首地址偏移  -4
1> 1    | 20 (Dd(B2+4)B)
1>D::$vftable@B@:
1>    | -40
1> 0    | &D::f
1> 1    | &B::Bf

B1、B2各有虚基指针

存储顺序本来是:派生类B1、基类B、派生类B2、基类B、派生类D

存储顺序:派生类B1、派生类B2、派生类D、基类B(基类放到后面,解决了存储二义性)

 

有关C++Day12 虚拟继承内存布局测试的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - 使用 Ruby on Rails 进行自动化测试 - 最佳实践 - 2

    很好奇,就使用ruby​​onrails自动化单元测试而言,你们正在做什么?您是否创建了一个脚本来在cron中运行rake作业并将结果邮寄给您?git中的预提交Hook?只是手动调用?我完全理解测试,但想知道在错误发生之前捕获错误的最佳实践是什么。让我们理所当然地认为测试本身是完美无缺的,并且可以正常工作。下一步是什么以确保他们在正确的时间将可能有害的结果传达给您? 最佳答案 不确定您到底想听什么,但是有几个级别的自动代码库控制:在处理某项功能时,您可以使用类似autotest的内容获得关于哪些有效,哪些无效的即时反馈。要确保您的提

  2. ruby-on-rails - Ruby net/ldap 模块中的内存泄漏 - 2

    作为我的Rails应用程序的一部分,我编写了一个小导入程序,它从我们的LDAP系统中吸取数据并将其塞入一个用户表中。不幸的是,与LDAP相关的代码在遍历我们的32K用户时泄漏了大量内存,我一直无法弄清楚如何解决这个问题。这个问题似乎在某种程度上与LDAP库有关,因为当我删除对LDAP内容的调用时,内存使用情况会很好地稳定下来。此外,不断增加的对象是Net::BER::BerIdentifiedString和Net::BER::BerIdentifiedArray,它们都是LDAP库的一部分。当我运行导入时,内存使用量最终达到超过1GB的峰值。如果问题存在,我需要找到一些方法来更正我的代

  3. ruby - 使用 C 扩展开发 ruby​​gem 时,如何使用 Rspec 在本地进行测试? - 2

    我正在编写一个包含C扩展的gem。通常当我写一个gem时,我会遵循TDD的过程,我会写一个失败的规范,然后处理代码直到它通过,等等......在“ext/mygem/mygem.c”中我的C扩展和在gemspec的“扩展”中配置的有效extconf.rb,如何运行我的规范并仍然加载我的C扩展?当我更改C代码时,我需要采取哪些步骤来重新编译代码?这可能是个愚蠢的问题,但是从我的gem的开发源代码树中输入“bundleinstall”不会构建任何native扩展。当我手动运行rubyext/mygem/extconf.rb时,我确实得到了一个Makefile(在整个项目的根目录中),然后当

  4. ruby - Ruby 的 Hash 在比较键时使用哪种相等性测试? - 2

    我有一个围绕一些对象的包装类,我想将这些对象用作散列中的键。包装对象和解包装对象应映射到相同的键。一个简单的例子是这样的:classAattr_reader:xdefinitialize(inner)@inner=innerenddefx;@inner.x;enddef==(other)@inner.x==other.xendenda=A.new(o)#oisjustanyobjectthatallowso.xb=A.new(o)h={a=>5}ph[a]#5ph[b]#nil,shouldbe5ph[o]#nil,shouldbe5我试过==、===、eq?并散列所有无济于事。

  5. ruby - RSpec - 使用测试替身作为 block 参数 - 2

    我有一些Ruby代码,如下所示:Something.createdo|x|x.foo=barend我想编写一个测试,它使用double代替block参数x,这样我就可以调用:x_double.should_receive(:foo).with("whatever").这可能吗? 最佳答案 specify'something'dox=doublex.should_receive(:foo=).with("whatever")Something.should_receive(:create).and_yield(x)#callthere

  6. ruby - Sinatra:运行 rspec 测试时记录噪音 - 2

    Sinatra新手;我正在运行一些rspec测试,但在日志中收到了一堆不需要的噪音。如何消除日志中过多的噪音?我仔细检查了环境是否设置为:test,这意味着记录器级别应设置为WARN而不是DEBUG。spec_helper:require"./app"require"sinatra"require"rspec"require"rack/test"require"database_cleaner"require"factory_girl"set:environment,:testFactoryGirl.definition_file_paths=%w{./factories./test/

  7. ruby-on-rails - 迷你测试错误 : "NameError: uninitialized constant" - 2

    我遵循MichaelHartl的“RubyonRails教程:学习Web开发”,并创建了检查用户名和电子邮件长度有效性的测试(名称最多50个字符,电子邮件最多255个字符)。test/helpers/application_helper_test.rb的内容是:require'test_helper'classApplicationHelperTest在运行bundleexecraketest时,所有测试都通过了,但我看到以下消息在最后被标记为错误:ERROR["test_full_title_helper",ApplicationHelperTest,1.820016791]test

  8. ruby - 即使失败也继续进行多主机测试 - 2

    我已经构建了一些serverspec代码来在多个主机上运行一组测试。问题是当任何测试失败时,测试会在当前主机停止。即使测试失败,我也希望它继续在所有主机上运行。Rakefile:namespace:specdotask:all=>hosts.map{|h|'spec:'+h.split('.')[0]}hosts.eachdo|host|begindesc"Runserverspecto#{host}"RSpec::Core::RakeTask.new(host)do|t|ENV['TARGET_HOST']=hostt.pattern="spec/cfengine3/*_spec.r

  9. ruby-on-rails - 如何使辅助方法在 Rails 集成测试中可用? - 2

    我在app/helpers/sessions_helper.rb中有一个帮助程序文件,其中包含一个方法my_preference,它返回当前登录用户的首选项。我想在集成测试中访问该方法。例如,这样我就可以在测试中使用getuser_path(my_preference)。在其他帖子中,我读到这可以通过在测试文件中包含requiresessions_helper来实现,但我仍然收到错误NameError:undefinedlocalvariableormethod'my_preference'.我做错了什么?require'test_helper'require'sessions_hel

  10. ruby-on-rails - Ruby 中的内存模型 - 2

    ruby如何管理内存。例如:如果我们在执行过程中采用C程序,则以下是内存模型。类似于这个ruby如何处理内存。C:__________________|||stack|||------------------||||------------------|||||Heap|||||__________________|||data|__________________|text|__________________Ruby:? 最佳答案 Ruby中没有“内存”这样的东西。Class#allocate分配一个对象并返回该对象。这就是程序

随机推荐