深入理解C++對象模型

1. C++程序設(shè)計模型支持的三種程序設(shè)計模型：
1.1. 程序模型（procedural model进萄、OP）可以理解為過程化模型就像C一樣
char boy[] = "Tom";
char* p_son;
...
p_son = new char[strlen(boy) + 1];
strcpy(p_son,boy);
...
if(!strcmp(p_son,boy))
{
    take_to_disneyland(boy);
}

可以看出面向過程模型就是分析出解決問題所需要的步驟味滞，然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實現(xiàn)，使用的時候一個一個依次調(diào)用就可以了朗涩，如上圖代碼所示，對字符串的處理分為申請內(nèi)存、復(fù)制數(shù)據(jù)，比較數(shù)據(jù)差異幾個步驟畴博，每個步驟都需要手動調(diào)用C庫函數(shù)，且步驟的順序是固定的兴革，可以把面向過程理解為自頂向下的編程，其特點為代碼容易理解蜜唾，主要是算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)杂曲，確定也顯而易見，對于復(fù)雜系統(tǒng)袁余，難以復(fù)用

1.2. 抽象數(shù)據(jù)類型模型（abstract data type model擎勘、ADT） 可以理解為非多態(tài)的數(shù)據(jù)封裝模型，和OO相比擁有更快的速度而且空間更緊湊（因為不需要virtual）颖榜。例如CString ,string 類
string boy = "Tom";
string son;
...
//string::operator=()
son = boy;
...
//string::operator==()
if(son == boy)
    take_to_disneyland(boy);

可以看到ADT模型這里對字符串進行了封裝棚饵，并對外提供了一系列接口，這便是抽象的過程掩完，對字符串的處理不再需要手動地去使用C庫函數(shù)噪漾，取而代之的是一系列諸如“=” ，“==”的針對字符串類的抽象符號重載且蓬，這便是高度實物的抽象化欣硼，可復(fù)用性明顯增強了

1.3. 面向?qū)ο竽Ｐ停╫bject-oriented model、OO）
void check_in(Library_materials* p_mat)
{
    if(p_mat->late())
        p_mat->fine();
    p_mat->check_in();

    if(Lender* p_lend = p_mat->reserved())
        p_mat->notify(p_lend);
}

Library_materials即為抽象的base class（用以提供共通接口）恶阴，真正的subtype例如Book诈胜、Video豹障、Laptop等等都可以從它派生而來，其特點為集齊了封裝焦匈、抽象血公、繼承、多態(tài)特點缓熟，適用大型復(fù)雜系統(tǒng)且易復(fù)用

2. C++對于程序模型的設(shè)計

早期的C++對象模型設(shè)計并不是一蹴而就的累魔，而是經(jīng)過一系列的對比選擇、優(yōu)化等流程荚虚，首先我們來看下面一個例子來看幾種可能的模型薛夜，對于class Point類

class Point
{
    public:
        Point(float val);
        virtual ~Point();

        float x() const;
        static int PointCount();

    protected:
        virtual ostream& print(ostream& os) const;

        float m_x;
        static int m_iPointCount;
}

Point存在static 、nonstatic data member版述；static 梯澜、nonstatic 、virtual function member渴析，其在運行時會是怎樣的表現(xiàn)呢晚伙，編譯器如何模塑出這個類的data member呢和function members呢，首先是一種較為簡單的實現(xiàn)

2.1. 簡單對象模型（A Simple Object Model）
簡單對象模型.png

簡單對象模型在內(nèi)存上的結(jié)構(gòu)十分簡潔俭茧，一個類的成員函數(shù)和成員變量都有自己的一個slot（可以理解為槽）咆疗，每一個slot相當(dāng)于一個指針，指向?qū)?yīng)的函數(shù)或變量母债，內(nèi)存連續(xù)分布午磁，這種設(shè)計可以讓編譯器做更少的事，且類的內(nèi)存存放的都是同一種類型毡们，因此也較容易管理（類中的成員可以用slot的索引值來尋址迅皇，指針大小*索引），但是顯而易見的是衙熔，空間和執(zhí)行期的效率較低登颓，畢竟函數(shù)在內(nèi)存布局中也占有一個槽，且成員變量的每次訪問都需要經(jīng)由slot去跳轉(zhuǎn)地址訪問红氯，這個模型沒有應(yīng)用到C++實際的編譯器產(chǎn)品中框咙，但是其根據(jù)slot索引去尋址的觀念，被應(yīng)用到C++的"指向成員的指針"觀念中痢甘。

class CDerive{
public :
    int m_iBase, m_iDervie;
}

//pmInt指針為數(shù)據(jù)成員指針喇嘱，可以指向CDerive對象的所有int數(shù)據(jù)成
//員  這里會給指針賦值4，即m_iDervie在class中的偏移量塞栅，這其實跟slot索引去尋址如出一轍
int (CDerive::*pmInt) = &CDerive::m_iDervie;
    002A1730  mov         dword ptr [pmInt],4  

CDerive Dervie;
    002A1737  lea         ecx,[Dervie]  
    002A173A  call        CDerive::CDerive (02A10A0h)  
    002A173F  mov         dword ptr [ebp-4],0  

Dervie.*pmInt = 8;
    002A1746  mov         eax,dword ptr [pmInt]  
    002A1749  mov         dword ptr Dervie[eax],8
2.2. 表格驅(qū)動對象模型（A Table-driven Object Model）
表格驅(qū)動對象模型.png

簡單對象模型實際上每個類的大小是不固定的（每個類的成員變量跟函數(shù)數(shù)量不確定婉称，slot數(shù)量不確定），為了將所有的類的所有對象都有一致的內(nèi)存表達方式，表格驅(qū)動對象模型出現(xiàn)了王暗，類本身只含有兩個指針（可以理解為slot）悔据，一個指針指向數(shù)據(jù)表，一個指向函數(shù)表俗壹，數(shù)據(jù)表本身包含數(shù)據(jù)科汗，函數(shù)表則包含多個slot，每個slot指向?qū)?yīng)的成員函數(shù)绷雏，這個模型也沒有實際應(yīng)用到C++編譯器上（成員變量訪問效率還是低头滔，且對于類的成員函數(shù)界定不明確），但是成員函數(shù)表這個觀念卻成為C++實現(xiàn)虛函數(shù)機制的一個有效方案涎显。

2.3. C++對象模型（The C++ Object Model）
image.png

Stroustrup(C++之父)當(dāng)初設(shè)計的C++對象模型是從簡單對象模型派生而來的坤检，空間上采取了折中的方法，非靜態(tài)成員變量直接存儲在類對象內(nèi)存中期吓，靜態(tài)成員變量及靜態(tài)早歇、非靜態(tài)非虛函數(shù)放在類對象內(nèi)存之外，即不會在內(nèi)存布局中存放指向函數(shù)的slot指針讨勤，這樣就可以使得非靜態(tài)成員變量訪問效率提高的同時內(nèi)存空間也在一個可以接受的范圍箭跳，對于剩下的虛函數(shù)部分，則由兩個步驟支持：
1.每一個類有多少虛函數(shù)潭千，就產(chǎn)生多少個指針谱姓，指向?qū)?yīng)的虛函數(shù)地址，這些指針順序放置于表格之中刨晴，這個表格即virtual table
2.每一個類對象會在內(nèi)存中添加相應(yīng)的指針屉来，指向相關(guān)的virtual table，這個指針通常被叫做vptr

3. 解釋各種情況下的C++模型構(gòu)建

上述只是簡單介紹了C++對象模型的選擇依據(jù)及大體結(jié)構(gòu)狈癞，事實上茄靠，對于不同的情況，模型的結(jié)構(gòu)也會有差異亿驾，大體可以分為單繼承嘹黔、多繼承账嚎、菱形繼承莫瞬，單一虛繼承、虛擬菱形繼承郭蕉。

3.1 單繼承
class CBase
{
public:
    CBase()
    {
        printf("CBase\r\n");
    }
    virtual ~CBase()
    {
        printf("~CBase\r\n");
    }

    void SetNumber(int iNumber)
    {
        m_iBase = iNumber;
    }
    int GetNumber()
    {
        return m_iBase;
    }

    virtual void Show()
    {
        printf("CBase Show\r\n");
    }

    static void Print()
    {
        printf("~CBase Print\r\n");
    }

public:
    int m_iBase;
};

class CDerive : public CBase
{
public:
    virtual ~CDerive()
    {
        printf("~CDerive\r\n");
    }
    virtual void say(){};
    void ShowNumber(int iNumber)
    {
        SetNumber(iNumber);
        m_iDervie = iNumber + 1;
        printf("%d\r\n",GetNumber());
        printf("%d\r\n",m_iDervie);
    }

public:
    int m_iDervie;
};

int main(int argc,char* argv[])
{
    CDerive Dervie;
}

可以看到CBase有一個非靜態(tài)成員變量疼邀，兩個虛函數(shù)，三個非靜態(tài)成員函數(shù)召锈，一個靜態(tài)成員函數(shù)旁振，若不考慮繼承關(guān)系，單獨的CBase內(nèi)存結(jié)構(gòu)如下圖所示


image.png

如前面所講的一致，單一類若存在虛函數(shù)拐袜，編譯器便會創(chuàng)建一個虛函數(shù)表吉嚣，表中指針分別指向?qū)?yīng)的虛函數(shù)地址（按照虛函數(shù)聲明順序依次對應(yīng)放置），使用一個指針（Vptr）存儲虛函數(shù)表地址蹬铺，其余的函數(shù)處于代碼段且不會占用到虛函數(shù)表的slot尝哆。

對于單繼承類CDerive ，其內(nèi)存結(jié)構(gòu)如下所示


image.png

CDerive 在CBase的基礎(chǔ)上多了一個m_iDerive變量（置于尾部）甜攀，對于虛函數(shù)表秋泄，我們可以認(rèn)為編譯器先復(fù)制了一份CBase的虛函數(shù)表，在它的基礎(chǔ)上找到那些被當(dāng)前類重寫的函數(shù)规阀，把對應(yīng)slot指向的地址改為重寫的函數(shù)地址恒序，也即上面的CDerive ::~CDerive ,此時編譯器發(fā)現(xiàn)當(dāng)前類還有一個自己的虛函數(shù)，將虛函數(shù)表添加一項slot谁撼，指向該虛函數(shù)歧胁，然后把對象的Vptr指針指向新的虛函數(shù)表地址處，值得注意的是彤敛，類的所有對象共享一份虛函數(shù)表与帆，如上面所展示CBase虛函數(shù)表跟CDerive虛函數(shù)表，可以該類的所有對象共用墨榄，即同一類所有對象Vptr指向同一個虛函數(shù)表地址玄糟，虛函數(shù)表在msvc編譯環(huán)境下放置于常量段中，可以如下驗證：


image.png
image.png
image.png
image.png

可以看到對于同一個類產(chǎn)生的CDerive對象袄秩，Vptr指向的虛函數(shù)表地址是一致的阵翎，我們通過地址找到對應(yīng)內(nèi)存，可以看到之剧，虛函數(shù)表地址處開始的12個字節(jié)存儲的正是3個虛函數(shù)的地址（每個四字節(jié)）郭卫，通過虛函數(shù)表記錄的虛函數(shù)地址我們可以通過反匯編工具找到對應(yīng)的代碼段位置。

3.2 多繼承（非菱形繼承）
class CSofa
{
public:
    CSofa()
    {
        m_iColor = 2;
    }
    virtual ~CSofa()
    {
        printf("~CSofa\r\n");
    }
    virtual int GetColor()
    {
        return m_iColor;
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofa SitDown\r\n");
    }

protected:
    int m_iColor;;
};

class CBed
{
public:
    CBed()
    {
        m_iLength = 4;
        m_iWidth = 5;
    }
    virtual ~CBed()
    {
        printf("~CBed\r\n");
    }
    virtual int GetArea()
    {
        return m_iLength * m_iWidth;
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CBed Sleep\r\n");
    }

protected:
    int m_iLength;
    int m_iWidth;
};

class CSofaBed : public CSofa, public CBed
{
public:
    CSofaBed()
    {
        m_iHeight = 6;
    }
    virtual ~CSofaBed()
    {
        printf("~CSofaBed\r\n");
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofaBed SitDown\r\n");
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CSofaBed Sleep\r\n");
    }
    virtual int GetHeight()
    {
        return m_iHeight;
    }

protected:
    int m_iHeight;
};


int main(int argc, char* argv[])
{
    CSofaBed sofaBed;
}

多繼承一個首要的問題是類的虛函數(shù)表需要幾個背稼，虛函數(shù)指針（Vptr）需要幾個,內(nèi)存如何布局贰军？

  • 直接繼承的有虛函數(shù)的父類有多少個，便有多少個虛函數(shù)表蟹肘，也會有相應(yīng)數(shù)量的虛函數(shù)指針词疼，對于本子類新增的虛函數(shù)，則統(tǒng)一放在第一個虛函數(shù)表中

  • 內(nèi)存布局中帘腹，父類按照聲明順序排列
    其對象模型如下圖所示：


    image.png

    可以看到非菱形多繼承在單繼承的基礎(chǔ)上對多個父類進行布局贰盗，對父類虛函數(shù)表‘’拷貝‘后‘’重寫’的步驟其實是一樣的，只是需要考慮本子類新增的虛函數(shù)放置的位置阳欲，目前的編譯器大多將其放于第一個基類（存在虛函數(shù)表）的虛函數(shù)表中

3.3 菱形繼承

菱形繼承也稱為鉆石型繼承或重復(fù)繼承舵盈，它指的是基類被某個派生類簡單重復(fù)繼承了多次陋率。這樣，派生類對象中擁有多份基類實例


image.png
#include "stdio.h"

class CFurniture
{
public:
    CFurniture()
    {
        m_iPrice = 0;
    }
    virtual ~CFurniture()
    {
        printf("~CFurniture()\r\n");
    }
    virtual int GetPrice()
    {
        return printf("CFurniture GetPrice\r\n");
    }

public:
    int m_iPrice;
};

class CSofa : public CFurniture
{
public:
    CSofa()
    {
        m_iPrice = 1;
        m_iColor = 2;
    }
    virtual ~CSofa()
    {
        printf("~CSofa\r\n");
    }
    virtual int GetColor()
    {
        return printf("CSofa GetColor\r\n");
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofa SitDown\r\n");
    }

protected:
    int m_iColor;
};

class CBed : public CFurniture
{
public:
    CBed()
    {
        m_iPrice = 3;
        m_iLength = 4;
        m_iWidth = 5;
    }
    virtual ~CBed()
    {
        printf("~CBed\r\n");
    }
    virtual int GetArea()
    {
        return printf("CBed GetArea\r\n");
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CBed Sleep\r\n");
    }

protected:
    int m_iLength;
    int m_iWidth;
};

class CSofaBed : public CSofa, public CBed
{
public:
    CSofaBed()
    {
        m_iHeight = 6;
    }
    virtual ~CSofaBed()
    {
        printf("~CSofaBed\r\n");
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofaBed SitDown\r\n");
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CSofaBed Sleep\r\n");
    }
    virtual int GetHeight()
    {
        return printf("CSofaBed GetHeight\r\n");
    }

protected:
    int m_iHeight;
};


int main(int argc, char* argv[])
{
    CSofaBed sofaBed;
    sofaBed.m_iPrice = 1;//error
    sofaBed.CSofa::m_iPrice = 1;//success
    sofaBed.CBed::m_iPrice = 1;//success
}

其內(nèi)存布局如下圖所示：


image.png

可以看到由于CSofaBed 間接繼承了CFurniture兩次秽晚，導(dǎo)致內(nèi)存中有兩個m_iPrice數(shù)據(jù)成員瓦糟，增大了空間，也易引發(fā)歧義

3.4 簡單虛繼承

為了解決上述菱形繼承所帶來的空間及歧義問題赴蝇，虛繼承出現(xiàn)了狸页，在C++對象模型中，虛繼承而來的子類會生成一個隱藏的虛基類指針（vbptr）扯再，在Microsoft Visual C++中芍耘，虛基類表指針總是在虛函數(shù)表指針之后，因而熄阻，對某個類實例來說斋竞，如果它有虛基類指針，那么虛基類指針可能在實例的0字節(jié)偏移處（該類沒有vptr時秃殉，vbptr就處于類實例內(nèi)存布局的最前面坝初，否則vptr處于類實例內(nèi)存布局的最前面），也可能在類實例的4字節(jié)偏移處钾军。
一個類的虛基類指針指向的虛基類表鳄袍，與虛函數(shù)表一樣，虛基類表也由多個條目組成吏恭，條目中存放的是偏移值拗小。第一個條目存放虛基類表指針（vbptr）所在地址到該類內(nèi)存首地址的偏移值，由第一段的分析我們知道樱哼，這個偏移值為0（類沒有vptr）或者-4（類有虛函數(shù)哀九，此時有vptr）。我們通過一張圖來更好地理解搅幅。


image.png
class CFurniture
{
public:
    CFurniture()
    {
        m_iPrice = 0;
    }
    virtual int GetPrice()
    {
        return printf("CFurniture GetPrice\r\n");;
    }

public:
    int m_iPrice;
};

class CSofaVirtual : virtual public CFurniture
{
public:
    CSofaVirtual()
    {
        m_iPrice = 1;
        m_iColor = 2;
    }
    virtual int GetColor()
    {
        return printf("CSofaVirtual GetColor\r\n");;
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofaVirtual SitDown\r\n");
    }

protected:
    int m_iColor;
};

此時CSofaVirtual 的內(nèi)存模型如下圖所示：


image.png

我們使用指針對內(nèi)存進行訪問及打印輸出阅束，以便更好地理解模型

int main(int argc, char* argv[])
{
    typedef void(*Fun)(void);

    CSofaVirtual sofa;

    cout << "CSofaVirtual對象內(nèi)存大小為：" << sizeof(CSofaVirtual) << endl;

    //取得CSofaVirtual的虛函數(shù)表
    cout << "[0]CSofaVirtual::vptr";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofa) << endl;

    //輸出虛表CSofaVirtual::vptr中的函數(shù)
    for (int i = 0; i<2; ++i)
    {
        cout << "  [" << i << "]";
        Fun fun1 = (Fun)*((int *)*(int *)(&sofa) + i);
        fun1();
        cout << "\t地址：\t" << *((int *)*(int *)(&sofa) + i) << endl;
    }

    cout << "[1]vbptr ";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofa) + 1 << endl;  //虛表指針的地址

    //輸出虛基類指針條目所指的內(nèi)容
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        cout << "  [" << i << "]";

        cout << *(int *)((int *)*((int *)(&sofa) + 1) + i);

        cout << endl;
    }

    //[2]
    cout << "[2]CSofaVirtual::m_iColor=" << *(int*)((int *)(&sofa) + 2);
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofa) + 2;
    cout << endl;
    cout << "-------------------------------------------------" << endl;

    //[3]
    cout << "[3]CFurniture::vptr";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofa) + 3 << endl;

    //輸出CFurniture::vptr中的虛函數(shù)
    for (int i = 0; i<1; ++i)
    {
        cout << "  [" << i << "]";
        Fun fun1 = (Fun)*((int *)*((int *)(&sofa) + 3) + i);
        fun1();
        cout << "\t地址:\t" << *((int *)*((int *)(&sofa) + 3) + i) << endl;
    }

    //[5]
    cout << "[4]CFurniture::m_iPrice=" << *(int*)((int *)(&sofa) + 4);
    cout << "\t地址: " << (int *)(&sofa) + 4;

    cout << endl;

}
image.png

分析后我們可以得出，vbptr存儲的第二個字段（本例中為8）的數(shù)值即為基類CFurniture相對于vbptr的偏移值茄唐，當(dāng)需要訪問CFurniture的數(shù)據(jù)時息裸，通過vbptr存儲的偏移值去尋址。

3.5 虛擬菱形繼承

好了沪编，現(xiàn)在我們使用虛繼承來優(yōu)化菱形繼承

class CFurniture
{
public:
    CFurniture()
    {
        m_iPrice = 0;
    }
    virtual int GetPrice()
    {
        return printf("CFurniture GetPrice\r\n");
    }

protected:
    int m_iPrice;
};

class CSofa :virtual public CFurniture
{
public:
    CSofa()
    {
        m_iPrice = 1;
        m_iColor = 2;
    }
    virtual int GetColor()
    {
        return printf("CSofa GetColor\r\n");
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofa SitDown\r\n");
    }

protected:
    int m_iColor;;
};

class CBed :virtual public CFurniture
{
public:
    CBed()
    {
        m_iPrice = 3;
        m_iLength = 4;
        m_iWidth = 5;
    }
    virtual int GetArea()
    {
        return printf("CBed GetArea\r\n");
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CBed Sleep\r\n");
    }

protected:
    int m_iLength;
    int m_iWidth;
};

class CSofaBed : public CSofa, public CBed
{
public:
    CSofaBed()
    {
        m_iHeight = 6;
    }
    virtual int SitDown()
    {
        return printf("CSofaBed SitDown\r\n");
    }
    virtual int Sleep()
    {
        return printf("CSofaBed Sleep\r\n");
    }
    virtual int GetHeight()
    {
        return printf("CSofaBed GetHeight\r\n");
    }

protected:
    int m_iHeight;
};

其內(nèi)存布局如下圖所示：


image.png

對比單一虛繼承

image.png

可以看到與單一虛繼承相比呼盆，此例的虛擬菱形繼承多了次父類CBed跟最派生類CSofaBed，需要考慮的主要有兩點漾抬，一是次父類CBed跟CSofaBed內(nèi)存如何布局宿亡，二是CSofaBed類新增的虛函數(shù)應(yīng)該放置于哪張?zhí)摵瘮?shù)表

  • 次父類按照聲明的順序順序放置常遂，最派生類放置于所有次父類之后纳令，最后是虛祖父類
  • CSofaBed新增的虛函數(shù)放置于第一張?zhí)摵瘮?shù)表處

我們使用指針對內(nèi)存進行訪問及打印輸出，以便更好地理解模型

int main(int argc,char* argv[])
{
    typedef void(*Fun)(void);

    CSofaBed sofaBed;

    cout << "sofaBed對象內(nèi)存大小為：" << sizeof(sofaBed) << endl;

    //取得CSofa的虛函數(shù)表
    cout << "[0]CSofa::vptr";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) << endl;

    //輸出虛表CSofa::vptr中的函數(shù)
    for (int i = 0; i<3; ++i)
    {
        cout << "  [" << i << "]";
        Fun fun1 = (Fun)*((int *)*(int *)(&sofaBed) + i);
        fun1();
        cout << "\t地址：\t" << *((int *)*(int *)(&sofaBed) + i) << endl;
    }

    //[1]
    cout << "[1]CSofa::vbptr ";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) + 1 << endl;  //虛表指針的地址
    //輸出虛基類指針條目所指的內(nèi)容
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        cout << "  [" << i << "]";

        cout << *(int *)((int *)*((int *)(&sofaBed) + 1) + i);

        cout << endl;
    }


    //[2]
    cout << "[2]CSofa::m_iColor=" << *(int*)((int *)(&sofaBed) + 2);
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) + 2;
    cout << endl;
    cout << "-------------------------------------------------"<<endl;

    //[3]
    cout << "[3]CBed::vptr";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) + 3 << endl;

    //輸出CBed::vptr中的虛函數(shù)
    for (int i = 0; i<2; ++i)
    {
        cout << "  [" << i << "]";
        Fun fun1 = (Fun)*((int *)*((int *)(&sofaBed) + 3) + i);
        fun1();
        cout << "\t地址:\t" << *((int *)*((int *)(&sofaBed) + 3) + i) << endl;
    }

    //[4]
    cout << "[4]CBed::vbptr ";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) + 4 << endl;  //虛表指針的地址
    //輸出虛基類指針條目所指的內(nèi)容
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        cout << "  [" << i << "]";

        cout << *(int *)((int *)*((int *)(&sofaBed) + 4) + i);

        cout << endl;
    }

    //[5]
    cout << "[5]CBed::m_iLength=" << *(int*)((int *)(&sofaBed) + 5);
    cout << "\t地址: " << (int *)(&sofaBed) + 5;
    cout << endl;

    //[6]
    cout << "[6]CBed::m_iWidth=" << *(int*)((int *)(&sofaBed) + 6);
    cout << "\t地址: " << (int *)(&sofaBed) + 6;
    cout << endl;
    cout << "-------------------------------------------------" << endl;

    //[7]
    cout << "[6]CSofaBed::m_iHeight=" << *(int*)((int *)(&sofaBed) + 7);
    cout << "\t地址: " << (int *)(&sofaBed) + 7;
    cout << endl;
    cout << "-------------------------------------------------" << endl;

    //[8]
    cout << "[8]CFurniture::vptr";
    cout << "\t地址：" << (int *)(&sofaBed) + 8 << endl;

    //輸出CFurniture::vptr中的虛函數(shù)
    for (int i = 0; i<1; ++i)
    {
        cout << "  [" << i << "]";
        Fun fun1 = (Fun)*((int *)*((int *)(&sofaBed) + 8) + i);
        fun1();
        cout << "\t地址:\t" << *((int *)*((int *)(&sofaBed) + 8) + i) << endl;
    }

    //[9]
    cout << "[9]CFurniture::m_iPrice=" << *(int*)((int *)(&sofaBed) + 9);
    cout << "\t地址: " << (int *)(&sofaBed) + 9;
    cout << endl;

    getchar();
}
image.png

可以看到，虛擬菱形繼承主要解決的便是class包含多個虛基類派生類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)二義性及冗余的問題平绩，msvc編譯器采用的是虛基表存儲虛基類偏移的方式圈匆，虛基類成為一個共享部分，虛基類派生類訪問都通過虛基表指針去間接訪問捏雌，當(dāng)然跃赚，不同的編譯器為了支持虛擬菱形繼承所采用的方法也不盡相同，如Sun編譯器采用了虛函數(shù)表存儲虛基類偏移量的方式性湿，通過對虛函數(shù)表負(fù)索引得到偏移的方式進行間接訪問虛基類

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