主要從三個方面來講：
1 單一繼承
2 多重繼承
3 虛擬繼承
1 單一繼承
派生類可以看作是完整的基類的Object再加上派生類自己的Object。如果基類中沒有虛成員函數，那么派生類與具有相同功能的非派生類將不帶來任何性能上的差異。另外，一定要保證基類的完整性。實際內存布局由編譯器自己決定，VS里，把虛指針放在最前邊，接著是基類的Object，最后是派生類自己的object。舉個栗子：
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class A{ int b; char c;};class A1 :public A{ char a;};int main(){ cout << sizeof(A) << " " << sizeof(A1) << endl; return 0;} |
輸出是什么？
答案：
8 12
A類的話，一個int，一個char，5B，內存對齊一下，8B。A1的話，一個int，兩個char，內存對齊一下，也是8B。不對嗎？
我說了，要保證基類對象的完整性。那么一定要保證A1類前面的幾個字節一定要與A類完全一樣。也就是說，A類作為內存補齊的3個字節也是要出現在A1里面的。也就是說，A類是這樣的：int(4B)+char(1B)+padding(3B)=8B，A1類：int(4B)+char(1B)+padding(3B)+char(1B)+padding(3B)=12B。
（2）虛指針怎么處理？
還是視編譯器而定，VS是永遠把vptr放在對象的最前邊。如果基類中含有虛函數，那么處理情況與上邊一樣。可是，如果基類中沒有虛函數而派生類有的話，那么如果把vptr放在派生類的前邊的話，將會導致派生類中基類成分并不在最前邊。這將帶來什么問題呢？舉栗：假設A不含虛，而A1含。
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A *pA;A1 obj_A1;pA=&obj_A1; |
如果A1完全包含A并且A位于A1的最前邊，那么編譯器只需要把&obj_A1直接賦給pA就可以了。如果不是呢？編譯器就需要把&obj_A1+sizeof(vptr)賦給pA了。
2 多重繼承
說結論：VS的內存布局是按照聲明順序排列內存。再舉個栗子：
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class point2d{public: virtual ~point2d(){}; float x; float y;};class point3d :public point2d{ ~point3d(){}; float z;};class vertex{public: virtual ~vertex(){}; vertex* next;};class vertex3d :public point3d, public vertex{ float bulabula;};int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ cout << sizeof(point2d) << " " << sizeof(point3d) << " " << sizeof(vertex) << " " << sizeof(vertex3d) << endl; return 0;} |
輸出： 12 16 8 24。
內存布局：
point2d: vptr(4)+x(4)+y(4)=12B
point3d: vptr+x+y+z=16B
vertex: vptr+next=8B
vertex3d: vptr+x+y+z+vptr+next+bulabula=28B
為什么需要多個虛指針？請往下看。
3 虛擬繼承
（1）為什么要有“虛繼承”這樣的機制？
簡單講，虛繼承是為也防止“diamond”繼承所帶來的問題。也就是類A1、A2都繼承于A，類B又同時繼承于A1、A2。這樣一來，類B中就有兩份類A的成員了，這樣的程序無法通過編譯。我們改成這樣的形式：
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class A{public: int a; virtual ~A(); virtual void fun(){cout<<"A"<<endl;}};class A1 :public virtual A{public: int a1; virtual void fun(){cout<<"A1"<<endl;}};class A2 :public virtual A{public: int a2; virtual void fun(){cout<<"A2"<<endl;}}; class B :public A1,public A2 {public: int b; virtual void fun(){cout<<"B"<<endl;} virtual void funB(){};}; |
這樣就能防止這樣的事情發生。
（2）虛擬繼承與普通繼承的區別：
普通繼承使得派生類每繼承一個基類便擁有一份基類的成員。而虛擬繼承會把通過虛擬繼承的那一部分，放在對象的最后。從而使得只擁有一份基類中的成員。虛擬對象的偏移量被保存在Derived類的vtbl的this指向的上一個slot。比較難理解。下面我給你個栗子。
（3）虛擬繼承的內存布局：
每個派生類會把其不變部分放在前面，共享部分放在后面。
上面四個類的大小是怎樣的呢？
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int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ cout << sizeof(A) << " " << sizeof(A1) << " " << sizeof(A2) << " " << sizeof(B) << endl; return 0;} |
輸出：8 16 16 28
內存布局：
A: vptr+a=8B
A1: vptr+a1+vptrA+a=16B
A2: vptr+a2+vptrA+a=16B
A3: vptr+a1+vptrA2+a2+b+vptrA+a=28B
上個草圖：
那究竟為什么需要多個虛指針？將對象內存布局和虛表結構搞清楚之后，答案是不是呼之欲出呢？
是的，因為這樣可以保證在將子類指針/引用轉換成基類指針時編譯器可以直接根據對像的內存布局進行偏移，從而使得指向的第一個內容為虛指針，進而實現多態（根據靜態類型執行相應動作）。
以上就是小編為大家帶來的淺談C++中派生類對象的內存布局全部內容了，希望大家多多支持服務器之家~
