深入理解虚表之非虚拟继承及虚拟继承

http://blog.csdn.net/yc2zgh1314/article/details/51166375

非虚拟继承

【带虚函数的类】

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1. class Base  
2. {  
3. public:  
4. virtual void FunTest1()  
5. {  
6. cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;  
7. }  
8. virtual void FunTest2()  
9. {  
10. cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;  
11. }  
12. int _data1;  
13. };  

[cpp] view plain copy

1. int main()  
2. {  
3. Base b;  
4. b._data1 = 0x01;  
5. return 0;  
6. }  

 

Base类没有显式定义自己的构造函数，此时编译器会和成默认的构造函数，

 

 

合成的构造函数中主要完成在对象头4个字节中填写虚表地址：

 

Base类对象最后的模型如下：

 

注意：同一个类的对象共用同一个虚表

Base b1, b2, b3;

 

从上述的结果中可以得到印证。

 

 

【单继承(派生类中没有虚函数覆盖)】

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1. class Base  
2.   
3. {  
4. public:  
5. virtual void FunTest1()  
6. {cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;}   
7. virtual void FunTest2()  
8. {cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;}  
9.            int _data1;  
10. };  
11.   
12. class Derive:public Base  
13. {  
14. public:  
15. virtual void FunTest3()  
16. {cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;}  
17. virtual void FunTest4()  
18. {cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;}  
19.  int _data2;  
20. };  
21.   
22. //打印虚表  
23.   
24. typedef void (*VtbFun)();  
25. void PrintVtable()  
26. {  
27. cout<<"Derive类的虚函数表："<<endl;  
28. Derive d1;  
29. d1._data1 = 0x01;  
30. d1._data2 = 0x02;  
31. int* pVTable = (int*)*(int*)&d1;  
32. VtbFun FunTest = (VtbFun)*pVTable;  
33. while(NULL != FunTest)  
34. {  
35. FunTest();  
36. cout<<(int*)FunTest<<endl;  
37. pVTable += 1;  
38. FunTest = (VtbFun)*pVTable;  
39. }  
40. cout<<"虚表结束："<<endl;  
41. }  
42.   
43. int main()  
44. {  
45. Base b1;  
46. Derive d1;  
47. return 0;  
48. }  

 

按照如上分析的顺序，探索下单继承下派生类对象模型以及虚表

首先看看编译器为派生类合成的缺省构造函数：

 

 

派生类构造函数中进行了如下事情：

 

 

Derive d1;

d1._data1 = 0x01;

d1._data2 = 0x02;

派生类最后的对象模型为：

 

 

【单继承(派生类中有虚函数覆盖)】

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1. class Base  
2.   
3. {  
4. public:  
5. virtual void FunTest1()  
6. {  
7. cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;  
8. }  
9. virtual void FunTest2()  
10. {  
11. cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;  
12. }  
13. int _data1;  
14. };  
15.   
16. class Derive:public Base  
17. {  
18. public:  
19. virtual void FunTest1()  
20. {  
21. cout<<"Derive::FunTest1()"<<endl;  
22. }  
23. virtual void FunTest3()  
24. {  
25. cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;  
26. }  
27. virtual void FunTest4()  
28. {  
29. cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;  
30. }  
31. int _data2;  
32. };  
33.   
34. int main()  
35. {  
36. PrintVtable();  
37. return 0;  
38. }  

 

派生类对象模型及虚表建议规则：

 

 

【多继承(派生类不覆盖基类虚函数)】

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1. class Base  
2.   
3. {  
4. public:  
5. virtual void FunTest1()  
6. {  
7. cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;  
8. }  
9. virtual void FunTest2()  
10. {  
11. cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;  
12. }  
13. int _data1;  
14. };  
15.   
16. class Base1  
17. {  
18. public:  
19.   
20. virtual void FunTest3()  
21. {  
22. cout<<"Base1::FunTest3()"<<endl;  
23. }  
24. virtual void FunTest4()  
25. {  
26. cout<<"Base1::FunTest4()"<<endl;  
27. }  
28. int _data2;  
29. };  
30.   
31. class Derive:public Base, public Base1  
32. {  
33. public:  
34. virtual void FunTest5()  
35. {  
36. cout<<"Derive::FunTest5()"<<endl;  
37. }  
38. int _data3;  
39. };  
40.   
41. int main()  
42. {  
43. cout<<"sizeof(Derive) = "<<sizeof(Derive)<<endl;  
44. Derive d;  
45. d._data1 = 0x01;  
46. d._data2 = 0x02;  
47. d._data3 = 0x03;  
48. PrintVtable();  
49. return 0;  
50. }  

 

同样：看看编译器合成的派生类的对象做了什么工作

 

 

观察下派生类的对象模型和虚表的建立过程

 

 

从上面的结果可以看出，Derive类自己特有的虚函数直接添加在Base类对应虚函数表最后的位置，大家可将Base和Base1的顺序交换验证下。

 

【多继承(派生类覆盖基类虚函数)】

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1. class Base  
2.   
3. {  
4. public:  
5. virtual void FunTest1()  
6. {  
7. cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;  
8. }  
9. virtual void FunTest2()  
10. {  
11. cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;  
12. }  
13. int _data1;  
14. };  
15.   
16. class Base1  
17. {  
18. public:  
19. virtual void FunTest3()  
20. {  
21. cout<<"Base1::FunTest3()"<<endl;  
22. }  
23. virtual void FunTest4()  
24. {  
25. cout<<"Base1::FunTest4()"<<endl;  
26. }  
27. int _data2;  
28. };  
29. //这次将继承列表中Base和Base1的位置互换  
30. class Derive:public Base1, public Base  
31.   
32. {  
33. public:  
34. virtual void FunTest1()  
35. {  
36. cout<<"Derive::FunTest1()"<<endl;  
37. }  
38. virtual void FunTest3()  
39. {  
40. cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;  
41. }  
42. virtual void FunTest5()  
43. {  
44. cout<<"Derive::FunTest5()"<<endl;  
45. }  
46. int _data3;  
47. };  
48.   
49. int main()  
50. {  
51.            PrintVtable();  
52. return 0;  
53. }  

 

此时派生类的对象模型和虚表的结构：

 

 

虚拟继承

//没有虚函数覆盖，但派生类有自己的虚函数

[cpp] view plain copy

1. class Base  
2.   
3. {  
4. public:  
5. virtual void FunTest1()  
6. {  
7. cout<<"Base::FunTest1()"<<endl;  
8. }  
9. virtual void FunTest2()  
10. {  
11. cout<<"Base::FunTest2()"<<endl;  
12. }  
13. int _data1;  
14. };  
15.   
16. class Derive:virtual public Base  
17. {  
18. public:  
19. virtual void FunTest3()  
20. {  
21. cout<<"Derive::FunTest3()"<<endl;  
22. }  
23. virtual void FunTest4()  
24. {  
25. cout<<"Derive::FunTest4()"<<endl;  
26. }  
27. int _data2;  
28. };  

 

虚拟继承编译器为派生类合成的默认构造函数分析

 

编译器为派生类合成的默认构造函数任务分析：

虚拟继承派生类对象模型分析

说明：使用环境VS2010，不同版本编译器可能会有差异

     说明：使用环境VS2010，不同版本编译器可能会有差异