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C++对象布局及多态实现的探索(三)

    带虚函数的类的对象布局(2)

    接下来我们看看多重继承。定义两个类,各含一个虚函数,及一个数据成员。再从这两个类派生一个空子类。
 struct C041
{
    C041() : c_(0x01) {}
    virtual void foo() { c_ = 0x02; }
    char c_;
};
struct C042
{
    C042() : c_(0x02) {}
    virtual void foo2() {}
    char c_;
};
struct C051 : public C041, public C042
{
};

    运行如下代码:

    PRINT_SIZE_DETAIL(C041)

    PRINT_SIZE_DETAIL(C042)

    PRINT_SIZE_DETAIL(C051)

    结果为:

    The size of C041 is 5

    The detail of C041 is 64 b3 45 00 01

    The size of C042 is 5

    The detail of C042 is 68 b3 45 00 02

    The size of C051 is 10

    The detail of C051 is 6c b4 45 00 01 68 b4 45 00 02

    注意,首先我们观察C051的对象输出,发现它的大小为10字节,这说明它有两个虚表指针,从导出的内存数据我们可以推断,首先是一个虚表指针,然后是从C041继承的成员变量,值也是我们在C041的构造函数中赋的值0x01,然后又是一个虚表指针,再是从C042继承的成员变量,值为0x02.

    为了验证,我们再运行如下代码:

    C041 c041;

    C042 c042;

    C051 c051;

    PRINT_VTABLE_ITEM(c041, 0, 0)

    PRINT_VTABLE_ITEM(c042, 0, 0)

    PRINT_VTABLE_ITEM(c051, 0, 0)

    PRINT_VTABLE_ITEM(c051, 5, 0)

    注意最后一行的第二个参数,5.它是从对象起始地址开始到虚表指针的偏移值(按字节计算),从上面的对象内存输出我们看到C041的大小为5字节,因此C051中第二个虚表指针的起始位置距对象地址的偏移为5字节。输出的结果为:

    (注:这个偏移值是通过观察而判断出来的,并不通用,而且它依赖于我们前面所说的编译器在生成代码时所用的结构成员对齐方式,我们将这个值设为1.如果设为其他值会影响对象的大小及这个偏移值。参见第一篇起始处的说明。下同。)

    c041   : objadr:0012FB88 vpadr:0012FB88 vtadr:0045B364 vtival(0):0041DF1E

    c042   : objadr:0012FB78 vpadr:0012FB78 vtadr:0045B368 vtival(0):0041D43D

    c051   : objadr:0012FB64 vpadr:0012FB64 vtadr:0045B46C vtival(0):0041DF1E

    c051   : objadr:0012FB64 vpadr:0012FB69 vtadr:0045B468 vtival(0):0041D43D

    这下我们可以看到C051的两个虚表指针指向两个不现的虚表(第3、4行的vtadr列),而虚表中的条目的值分别等于C041和C042(即它的两个父类)的虚表条目的值(第1、3行和2、4行的vtival列的值相同)。

    为什么子类要有两个虚表,而不是将它们合并为一个。主要是在处理类型的动态转换时这种对象布局更方便调整指针,后面我们看到这样的例子。

    如果子类重写父类的虚函数会怎么样?前面的类C071我们已经看到过一次了。我们再定义一个从C041和C042派生的类C082,并重写这两个父类中的虚函数,同时再增加一个虚函数。

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