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C++虚拟继承内存布局

coder 2024-02-12 原文

虚拟继承内存布局

我试图通过虚拟继承和 vTables/vPtrs 完全理解内存中发生的事情，以及没有发生的事情。

我有两个我编写的代码示例，我完全理解它们工作的原因，但我只是想确保我对对象内存布局有正确的想法。

Here是图片中的两个示例，我只是想知道我对所涉及的内存布局的想法是否正确。

示例 1: 

class Top { public: int a;  };
class Left : public virtual Top {  public: int b; };
class Right : public virtual Top { public: int c; };
class Bottom : public Left, public Right { public:  int d; };

示例 2:

同上，但有:

class Right : public virtual Top {
public:
    int c;
    int a;  // <======= added this
};

最佳答案

C++ 标准并没有对对象布局说太多。虚函数表 (vtables) 和虚基指针甚至不是标准的一部分。所以问题和答案只能说明可能的实现。

快速查看您的绘图似乎显示出正确的布局。

您可能对这些进一步的引用资料感兴趣:

编辑:Bottom 是否继承 Right::a 或 Left::a ？

在您的测试 2 中，Right 和 Left 共享相同的公共(public)父级 Top。所以在 Bottom 中只有一个子对象 Top，因此，只有一个相同的 Top::a。

有趣的是，您在测试 2 中引入了 Right 中的成员 a。这是一个 a，它不同于从 Top 继承的 a。它是一个独特的成员，只是“巧合”地与另一个成员同名。因此，如果您通过 Right 访问 a，Right::a 会隐藏 Top::a(这是顺便说一句，还有 Bottom::Top::a、Right::Top::a、Left::Top::a).在这种情况下，bottom.a 表示 Right::a，不是因为对象布局，而是因为名称查找(和隐藏)规则。而且这不依赖于实现:它是标准的和可移植的。

这里是你的测试 2 的一个变体来演示这种情况:

int main() {
    Bottom bottom; 
    bottom.a = 7; 
    cout << bottom.Top::a << endl << bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << bottom.Right::Top::a << endl << bottom.Left::a << endl;
    cout << bottom.Right::a << endl <<endl;
    bottom.Right::a = 4; 
    bottom.Left::a = 3; 
    cout << bottom.Top::a << endl << bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << bottom.Right::Top::a << endl << bottom.Left::a << endl;
    cout << bottom.Right::a << endl <<endl;

    cout << "And the addresses are: " << endl; 
    cout << " Bottom:       " << (void*)&bottom << endl; 
    cout << " Top:          " << (void*)static_cast<Top*>(&bottom) << endl;
    cout << " Left:         " << (void*)static_cast<Left*>(&bottom) << endl;
    cout << " Right:        " << (void*)static_cast<Right*>(&bottom) << endl;
    cout << " Top::a:       " << (void*)&bottom.Top::a << endl;
    cout << " Left::Top::a: " << (void*)&bottom.Left::Top::a << endl;
    cout << " Right::Top::a:" << (void*)&bottom.Right::Top::a << endl;
    cout << " Left::a:      " << (void*)&bottom.Left::a << endl;
    cout << " Rigth::a:     " << (void*)&bottom.Right::a << endl;
};

关于C++虚拟继承内存布局，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30870096/

amp43ltcodebottomc++oopinheritancemultiple-inheritancevirtual-inheritance

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