虚继承与虚函数继承

1、对虚继承层次的对象的内存布局，在不同编译器实现有所区别。

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 void myfunB(){}};class C:virtual public A{    virtual void myfunC(){}};class D:public B,public C{    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。

2、虚函数继承

虚函数继承是解决多态性的，当用基类指针指向派生类对象的时候，基类指针调用虚函数的时候会自动调用派生类的虚函数，这就是多态性，也叫动态编联。

虚函数（Virtual Function）是通过一张虚函数表（Virtual Table）来实现的。编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置（这是为了保证正确取到虚函数的偏移量）。

假设我们有这样的一个类：

class Base {public:    virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }    virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }    virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }};

当我们定义一个这个类的实例，Base b时，其b中成员的存放如下：

指向虚函数表的指针在对象b的最前面
虚函数表的最后多加了一个结点，这是虚函数表的结束结点，就像字符串的结束符“\0”一样，其标志了虚函数表的结束。这个结束标志的值在不同的编译器下是不同的。在WinXP+VS2003下，这个值是NULL。而在Ubuntu 7.10 + Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3下，这个值是如果1，表示还有下一个虚函数表，如果值是0，表示是最后一个虚函数表。
因为对象b中多了一个指向虚函数表的指针，而指针的sizeof是4，因此含有虚函数的类或实例最后的sizeof是实际的数据成员的sizeof加4。

下面将讨论针对基类含有虚函数的继承

（1）在派生类中不对基类的虚函数进行覆盖，同时派生类中还拥有自己的虚函数，比如有如下的派生类：

class Derived: public Base {public:    virtual void f1() { cout << "Derived::f1" << endl; }    virtual void g1() { cout << "Derived::g1" << endl; }    virtual void h1() { cout << "Derived::h1" << endl; }};

基类和派生类的关系如下：

当定义一个Derived的对象d后，其成员的存放如下：

可以发现：

      1）虚函数按照其声明顺序放于表中。      2）父类的虚函数在子类的虚函数前面。

此时基类和派生类的sizeof都是数据成员的sizeof加4。

（2）在派生类中对基类的虚函数进行覆盖，假设有如下的派生类：

class Derived: public Base {public:    virtual void f() { cout << "Derived::f" << endl; }    virtual void g1() { cout << "Derived::g1" << endl; }    virtual void h1() { cout << "Derived::h1" << endl; }};

基类和派生类之间的关系：其中基类的虚函数f在派生类中被覆盖了

当我们定义一个派生类对象d后，其d的成员存放为：

可以发现：

1）覆盖的f()函数被放到了虚表中原来父类虚函数的位置。2）没有被覆盖的函数依旧。

这样，我们就可以看到对于下面这样的程序，

Base *b = new Derive();b->f();

由b所指的内存中的虚函数表的f()的位置已经被Derive::f()函数地址所取代，于是在实际调用发生时，是Derive::f()被调用了。这就实现了多态。

（3）多继承：无虚函数覆盖

假设基类和派生类之间有如下关系：

对于子类实例中的虚函数表，是下面这个样子：

我们可以看到：

1） 每个父类都有自己的虚表。2） 子类的成员函数被放到了第一个父类的表中。（所谓的第一个父类是按照声明顺序来判断的）

由于每个基类都需要一个指针来指向其虚函数表，因此d的sizeof等于d的数据成员加3*4=12。

（4）多重继承，含虚函数覆盖

假设，基类和派生类又如下关系：派生类中覆盖了基类的虚函数f

下面是对于子类实例中的虚函数表的图：

我们可以看见，三个父类虚函数表中的f()的位置被替换成了子类的函数指针。这样，我们就可以任一静态类型的父类来指向子类，并调用子类的f()了。如：

Derive d;Base1 *b1 = &d;Base2 *b2 = &d;Base3 *b3 = &d;b1->f(); //Derive::f()b2->f(); //Derive::f()b3->f(); //Derive::f()b1->g(); //Base1::g()b2->g(); //Base2::g()b3->g(); //Base3::g()

http://blog.chinaunix.net/uid-25132162-id-1564955.html
http://blog.csdn.net/gxiaob/article/details/10149069