在學(xué)習(xí)完類對(duì)象的構(gòu)造后蟹肘，下面就需要學(xué)習(xí)類數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員的存取词疼。
編譯器對(duì)于類對(duì)象的處理方式：（1）對(duì)于空類，編譯器為該類添加一個(gè)char類型的成員帘腹，用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)該類在內(nèi)存的位置（2）使用對(duì)齊機(jī)制贰盗，當(dāng)一個(gè)類的內(nèi)存字節(jié)數(shù)不足4的倍數(shù)將自動(dòng)補(bǔ)充，目的是為了尋址的方便
有些編譯器對(duì)于空類的處理進(jìn)行了優(yōu)化處理阳欲，僅當(dāng)該空類被繼承的時(shí)候舵盈，空類對(duì)象在子類對(duì)象中不占用任何內(nèi)存陋率，單獨(dú)空類的大小仍是1個(gè)字節(jié)，這樣可能會(huì)避免對(duì)齊機(jī)制书释，優(yōu)化了C++對(duì)象模型的內(nèi)存空間翘贮。
但是對(duì)于非空類，不處理和優(yōu)化處理對(duì)于類對(duì)象的內(nèi)存空間沒(méi)有任何改變爆惧。
<pre>
class A{};
class X:public virtual A{};
class Y:public virtual B{};
Class Z:public X,public Y{}
</pre>
兩種處理機(jī)制得到的各個(gè)類的大欣暌场：
未優(yōu)化???????優(yōu)化后
??1 ????????????????1
??8 ????????????????4
??8 ????????????????4
??12????????????????8
一、數(shù)據(jù)成員深度探索
1扯再、數(shù)據(jù)成員在類中聲明的位置盡量靠前芍耘，雖然C++標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定聲明順序，但是為了防范全局變量和局部成員變量產(chǎn)生二義性熄阻，所以盡量在聲明函數(shù)前聲明全部變量斋竞。
inline函數(shù)在未定義之前不去去決斷其中使用的變量，但若聲明之后立即定義秃殉，則會(huì)判斷函數(shù)前聲明的變量坝初。
2、nostatic數(shù)據(jù)成員是在對(duì)象存儲(chǔ)空間中存放的钾军，static數(shù)據(jù)成員存在在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中鳄袍，每個(gè)類只用一份實(shí)例（除了模板類）。nostatic數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中的布局要求是：在同一訪問(wèn)權(quán)限段（public private protected）中吏恭，晚聲明的成員的地址比早聲明的成員的地址高即可拗小，不要求相鄰。
3樱哼、編譯器為了實(shí)現(xiàn)某種機(jī)制為類對(duì)象添加的成員哀九，如vptr指針，它的存放位置C++標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有限制搅幅，可以放在對(duì)象首部阅束，也可以放在尾部。放在首部方便了對(duì)虛函數(shù)調(diào)用盏筐，放在尾部可以與C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)體相兼容围俘，各有好處，視編譯器而定琢融。
4、數(shù)據(jù)成員的存取
考慮通過(guò)對(duì)象存取成員和通過(guò)對(duì)象指針存取成員有什么區(qū)別簿寂？
（1）static數(shù)據(jù)成員的存取
由于static數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)在程序的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中漾抬，當(dāng)通過(guò)類對(duì)象、對(duì)象指針或者類::方式存取該成員是常遂，編譯器將內(nèi)部轉(zhuǎn)化為對(duì)靜態(tài)變量的存取纳令。因?yàn)閟tatic數(shù)據(jù)成員并不存儲(chǔ)在類對(duì)象空間中，所以對(duì)靜態(tài)成員的存取不需要經(jīng)過(guò)對(duì)象，因此通過(guò)對(duì)象和指針存取static變量沒(méi)有任何差異平绩。
<strong>若取static數(shù)據(jù)成員的地址圈匆，將會(huì)得到該成員在內(nèi)存中的實(shí)際地址，而且其指針類型和普通指針類型是相同的捏雌，而nostatic數(shù)據(jù)成員則有所區(qū)別跃赚。</strong>
static int a；為一個(gè)A類中的一個(gè)static成員性湿，聲明一個(gè)指向它的指針應(yīng)該這樣聲明：int *p=&A::a;指針的使用也和普通指針相同纬傲。
（2）nostatic數(shù)據(jù)成員的存取
nostatic數(shù)據(jù)成員的存取必須通過(guò)對(duì)象或指向?qū)ο蟮闹羔槪驗(yàn)閚ostatic數(shù)據(jù)成員的地址依賴于對(duì)象的存儲(chǔ)地址肤频，編譯器會(huì)在存取nostatic成員時(shí)加上this指針（指向?qū)ο蟮钠鹗嫉刂罚┨纠ǎㄟ^(guò)this指針和nostatic成員在對(duì)象中的offset值存取該成員。
換句話說(shuō)宵荒，nostatic數(shù)據(jù)成員的物理地址可表示為this+offset汁雷。
所以，取某個(gè)類中的nostatic數(shù)據(jù)成員地址得到的是該成員在對(duì)象中存儲(chǔ)offset报咳，即&A::b轉(zhuǎn)化成指針類型就是int A::p=&A::b;想要使用p還需要通過(guò)對(duì)象才能完成如a.p==a.b;
<strong>注意：&A::b的到的值在編譯器端將會(huì)自動(dòng)加1侠讯，也就是說(shuō)真實(shí)的offset=&A::b-1,這樣做的目的是為了區(qū)別空的指向數(shù)據(jù)成員指針（0）和非空指向數(shù)據(jù)成員指針。當(dāng)調(diào)用指針的時(shí)候首先將指針值減1少孝，如果是空的成員指針的話將不能調(diào)用继低。這樣就可以把空指針（0）和指向首部成員的指針（0）分開(kāi)。</strong>
例如int A::P1=0;int A::p2=&A::b;則p2的值是1(假設(shè)b放在對(duì)象首部稍走，vptr在尾部）袁翁，當(dāng)調(diào)用時(shí)想將p2-1+this獲取成員地址，空指針則是-1婿脸。
1）單一繼承(非虛擬繼承）：子類總是把基類對(duì)象放在子類對(duì)象的首部粱胜，然后才放子類自己的成員。因此狐树，子類通過(guò)對(duì)象或者通過(guò)對(duì)象指針訪問(wèn)基類成員不會(huì)存在間接性焙压，基類成員在編譯期就可以確定其offset值（基類成員在基類中的offset值和在子類中的offset值是一樣的）。因?yàn)榛悓?duì)象在子類對(duì)象的首部抑钟，這樣當(dāng)基類指針被子類賦值時(shí)涯曲，基類指針仍然指向基類對(duì)象起始地址。
<strong>當(dāng)存在多態(tài)時(shí)在塔，編譯器會(huì)自動(dòng)根據(jù)vptr的位置修改數(shù)據(jù)成員的offset值幻件。</strong>
2）多重繼承（非虛擬繼承）：此種情況較上述情況麻煩，需要編譯器進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換蛔溃〈铝ぃ基類按照繼承生命的順序在繼承類中排列篱蝇，因此第一個(gè)基類的地址不需要轉(zhuǎn)化，直接復(fù)制即可徽曲。而處于中間的基類的地址就需要通過(guò)this+中間類的大小才能夠確定零截，這個(gè)工作由編譯器完成。地址轉(zhuǎn)化的時(shí)候首先判斷子類地址是否為零秃臣。
<strong>這種情況下涧衙，存取基類對(duì)象中的成員在編譯器是就確定了offset值，因此通過(guò)對(duì)象和指針訪問(wèn)基類對(duì)象不會(huì)存在差異甜刻。</strong>
3）虛擬繼承：虛擬繼承使得繼承類無(wú)論繼承多少個(gè)虛擬基類绍撞，都會(huì)只包含一個(gè)虛擬基類對(duì)象。那么得院，虛擬基類對(duì)象在繼承類對(duì)象內(nèi)存分布中就只存在一個(gè)基類對(duì)象實(shí)例∩迪常現(xiàn)在通用的是將虛擬基類對(duì)象放在繼承類對(duì)象的尾部，繼承類其他成員在虛擬基類對(duì)象上面祥绞。
那么非洲，<strong>虛擬基類對(duì)象在每個(gè)繼承類中的offset值是不同的，因此如果通過(guò)對(duì)象指針存取基類對(duì)象成員蜕径，不能在編譯期確定基類成員的offset值两踏。</strong>但是，通過(guò)對(duì)象存取基類成員時(shí)是在編譯期確定offset值兜喻。
比如：
Vertex3D v3d梦染；
Point3D *p=&v3d;
那么p->_x的步驟是：v3d的this指針指向Point3D子對(duì)象的地址傳遞給p，然后通過(guò)p查詢虛表找到虛擬基類對(duì)象的地址朴皆，再根據(jù)offset進(jìn)行相應(yīng)的修改即可存取_x帕识。
如果還按照之前的offset值，_X在Point3D中的offset是13遂铡，但是_x在Vertex3D中offset不是13肮疗，這樣就可能提取錯(cuò)誤的值，因此扒接，對(duì)虛擬基類對(duì)象成員的提取將通過(guò)虛表間接獲得基類對(duì)象的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換伪货。
<strong>在虛擬繼承時(shí)，使用對(duì)象和對(duì)象指針存取基類對(duì)象成員會(huì)產(chǎn)生差異钾怔，使用對(duì)象指針存取基類對(duì)象成員時(shí)碱呼，必須等到運(yùn)行期進(jìn)行判斷指針指向的真正類型才能確定offset值。</strong>
原文地址：http://www.cnblogs.com/tracylee/archive/2012/12/19/2825397.html
