虚表结构与虚继承内存对象模型

最近看了下Inside C++里面讲的对虚继承层次的对象的内存布局,发现在不同编译器实现有所区别。因此,自己动手探索了一下。结果如下:

首先,说说GCC的编译器.

它实现比较简单,不管是否虚继承,GCC都是将虚表指针在整个继承关系中共享的,不共享的是指向虚基类的指针。

class A {

int a;

virtual ~A(){}

};

class B:virtual public A{

virtual ~B(){}

virtual void myfunB(){}

};

class C:virtual public A{

virtual ~C(){}

virtual void myfunC(){}

};

class D:public B,public C{

virtual ~D(){}

virtual void myfunD(){}

};

以上代码中 sizeof(A)=8,sizeof(B)=12,sizeof(C)=12,sizeof(D)=16.

解释:A中int+虚表指针。B,C中由于是虚继承因此大小为A+指向虚基类的指针,B,C虽然加入了自己的虚函数,但是虚表指针是和基类共享的,因此不会有自己的虚表指针。D由于B,C都是虚继承,因此D只包含一个A的副本,于是D大小就等于A+B中的指向虚基类的指针+C中的指向虚基类的指针。

如果B,C不是虚继承,而是普通继承的话,那么A,B,C的大小都是8(没有指向虚基类的指针了),而D由于不是虚继承,因此包含两个A副本,大小为16. 注意此时虽然D的大小和虚继承一样,但是内存布局却不同。

然后,来看看VC的编译器

vc对虚表指针的处理比GCC复杂,它根据是否为虚继承来判断是否在继承关系中共享虚表指针,而对指向虚基类的指针和GCC一样是不共享,当然也不可能共享。

代码同上。

运行结果将会是sizeof(A)=8,sizeof(B)=16,sizeof(C)=16,sizeof(D)=24.

解释:A中依然是int+虚表指针。B,C中由于是虚继承因此虚表指针不共享,由于B,C加入了自己的虚函数,所以B,C分别自己维护一个虚表指针,它指向自己的虚函数。(注意:只有子类有新的虚函数时,编译器才会在子类中添加虚表指针)因此B,C大小为A+自己的虚表指针+指向虚基类的指针。D由于B,C都是虚继承,因此D只包含一个A的副本,同时D是从B,C普通继承的,而不是虚继承的,因此没有自己的虚表指针。于是D大小就等于A+B的虚表指针+C的虚表指针+B中的指向虚基类的指针+C中的指向虚基类的指针。

同样,如果去掉虚继承,结果将和GCC结果一样,A,B,C都是8,D为16,原因就是VC的编译器对于非虚继承,父类和子类是共享虚表指针的。

posted @ 2014-08-31 16:25  maowang  阅读(542)  评论(0编辑  收藏