C++对象的内存模型

看了C++ under the hood之后，C++对象的内存模型是这样的：涉及到虚的，就需要额外的存储空间。虚这里指的是虚函数和虚继承，额外的存储是对象内部需要存储虚函数表指针和虚基类表指针。

一个类的内存的分布在VC下是这样的：先是非虚基类子对象（包括非虚基类的虚函数表指针和成员），接着是虚基类表指针，接着才是该类本身扩展的成员，然后是虚基类子对象。该类的虚函数如果在基类中出现，会在对应的虚函数表中的位置对基类的进行替代。而不曾在基类中出现的虚函数，会加到最前边的非虚基类子对象的虚函数表的尾部，所以如果没有非虚基类，则在起始位置新建一张虚函数表，用来保存这些多余的虚函数的位置。

一般的，初始化的顺序是按继承的顺序，从上到下，从左到右调用基类的构造函数（虚继承子对象会破坏这个规则，最先调用），然后是成员对象的构造函数，然后是虚函数表和虚基类表指针的初始化，最后是其他成员的初始化。另外，对于虚继承，虚继承子对象如果没有默认构造函数，在每一层的每一个派生类中都要显示的调用其构造函数，此时如果其基类已经调用了虚继承子对象的构造函数，在派生类的构造函数的初始化列表中，仍然要显示的调用，其基类的构造函数中对虚继承子对象的构造函数的调用将忽略。

class A;    //A假如没有默认的构造函数class B:virtual public Aclass C:virtual public Aclass D:public B, virtual public C    //在D的初始化列表中仍然要显示的调用A的构造函数（B、C构造函数的对A构造函数的调用将忽略）

也就是说，须基类的构造函数，在每一层的派生类的构造函数中都会被调用（A没有默认的构造函数，需要手写调用；有默认的，编译器安插A的构造函数在D的构造中）；也就是说，上边D的构造函数中，仍然会调用A的构造函数，而不是将A的非虚继承中，包裹在B中或者C中，那样D只需要调用B的和C的就行；但是虚继承，D的还是会调用A的，而忽略在B和C中对A的调用。

利用这个原理，如果A的构造函数为private，假设B是A的友元，同时，B虚继承于A；那么，B将是一个无法被继承的类；因为如果C继承于B，那么C的构造函数中会去调用A的构造函数，这是不允许的。而且这里B可以正常在栈上构造，而普通的防治被继承的方法实际上使用的是单例的模式。

这就是C++中的黑科技。

这里也回顾一下C++的访问控制：public 是面向公众的，protected 是留给孩子的，private 是对朋友开放的（当然从内存上来看）。需要说明的是，孩子又有三种，当然从内存上来看，无论哪种孩子，派生类对象的内存里都有一个完成的基类子对象。默认情况下，三种孩子对于基类中的public 和 protected，继承过来知道，public 孩子变成自己的public 和 protected， protected 孩子都变成自己的protected，private 孩子都变成自己的private ；当然可以用using 关键字改变这种默认行为。

另外，如果不是为了多态，在派生类和基类中使用相同的函数名是个糟糕的设计；是虚函数而且必须函数签名相同才能是多态。其他情况下，基类的指针（或者引用）指向派生类，永远只能调用基类中定义过的函数，当然是函数名相同，签名不同，仍然是不同的函数。所谁的指针调用谁的函数。派生类的指针将无法调用与派生类中定义的同名的基类中的函数--> 这是个糟糕的设计，当然任何在访问权限内，总是可以用域运算符来访问基类的（所有的访问前都可以加域运算符，只是不简洁）。

为了无心造成的这个设计，C++11推出两个新的关键字：final 和 override；final修饰类是，表示这个类不能被继承。final 在基类中修饰虚函数，表示派生类中不能再重写这个虚函数，否则会出错；override 在派生类中修饰虚函数，表示这个虚函数是对基类的重写，否则会出错。