透析C++类对象的内存模型

虽然有许多人对C++类对象表示怀疑，但在年复一年的不断发展中，他的使用率也在不断提高。如过要想对C++类对象充分了解，但前提是要深入理解到底什么是C++类对象，及他是怎么运作的。

首先介绍一下C++中有继承关系的类对象内存的布局：在C++中，如果类中有虚函数，那么它就会有一个虚函数表的指针__vfptr，在类对象最开始的内存数据中。之后是类中的成员变量的内存数据。

对于子类，最开始的内存数据记录着父类对象的拷贝（包括父类虚函数表指针和成员变量）。 之后是子类自己的成员变量数据。对于子类的子类，也是同样的原理。但是无论继承了多少个子类，对象中始终只有一个虚函数表指针。

为了探讨C++类对象的内存布局，先来写几个类和函数首先写一个基类：然后，我们多种不同的继承情况来研究子类的内存对象结构。

1. 无虚函数集继承

　//子类1，无虚函数重载     
class Child1 : public Base     
{     
public:     
virtual void f1() { cout << "Child1::f1" << endl; }     
virtual void g1() { cout << "Child1::g1" << endl; }     
virtual void h1() { cout << "Child1::h1" << endl; }     
int child1;     
protected:     
private:     
};   

2. 有一个虚函数继承

　//子类1，无虚函数重载     
class Child1 : public Base     
{     
public:     
virtual void f1() { cout << "Child1::f1" << endl; }     
virtual void g1() { cout << "Child1::g1" << endl; }     
virtual void h1() { cout << "Child1::h1" << endl; }     
int child1;     
protected:     
private:     
};   

虚拟继承的子类的内存结构，和普通继承完全不同。虚拟继承的子类，有单独的虚函数表， 另外也单独保存一份父类的虚函数表，两部分之间用一个四个字节的0x00000000来作为分界。

子类的内存中，首先是自己的虚函数表，然后是子类的数据成员，然后是0x0，之后就是父类的虚函数表，之后是父类的数据成员。如果子类没有自己的虚函数，那么子类就不会有虚函数表，但是子类数据和父类数据之间，还是需要0x0来间隔。

因此，在虚拟继承中，子C++类对象和父类的数据，是完全间隔的。存放子类自己的虚函数表和数据，中间以0x分界，最后保存父类的虚函数和数据。如果子类重载了父类的虚函数，那么则将子类内存中父类虚函数表的相应函数替换。