C++Day12 虛擬繼承記憶體佈局測試

来源:https://www.cnblogs.com/YongSir/archive/2023/01/26/17067682.html
-Advertisement-
Play Games

測試一、虛繼承與繼承的區別 1.1 單個繼承，不帶虛函數 1>class B size(8): 1> + 1> 0 | + (base class A) 1> 0 | | _ia //4B 1> | + 1> 4 | _ib //4B 有兩個int類型數據成員，占8B，基類邏輯存在前面 1.2、單個 ...


測試一、虛繼承與繼承的區別

1.1  單個繼承，不帶虛函數
1>class B    size(8):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class A)
1> 0    | | _ia                       //4B
1>    | +---
1> 4    | _ib                        //4B

有兩個int類型數據成員，占8B，基類邏輯存在前面

1.2、單個虛繼承，不帶虛函數
1>class B    size(12):
1>    +---
1> 0    | {vbptr}        //虛基指針（指向虛基表）
1> 4    | _ib                          //派生類放到前面
1>    +---
1>    +--- (virtual base A)        //虛基類
1> 8    | _ia
1>    +---
1>B::$vbtable@:                     //虛基表
1> 0    | 0                        // 虛基指針距離派生類對象偏移0B
1> 1    | 8 (Bd(B+0)A)            //  虛基指針向下偏移8B找到虛基類

虛繼承多一個虛基指針，共12B，虛擬繼承會將派生類的邏輯存到前面；

虛基表中存放的內容：（1）虛基指針距離派生類對象首地址的偏移信息（2）虛基類的偏移信息

 測試二、單個虛繼承，帶虛函數

2.1、單個繼承，帶虛函數
1>class B    size(12):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class A)
1> 0    | | {vfptr}       //虛函數指針
1> 4    | | _ia
1>    | +---
1> 8    | _ib
1>    +---
1>B::$vftable@:              //虛表
1>    | &B_meta
1>    |  0
1> 0    | &B::f                      // f 和 fb2 入虛表，fb不是虛函數，不入虛表
1> 1    | &B::fb2                   // 派生類新增虛函數直接放在基類虛表中

帶虛函數的話，多一個虛函數指針，指向虛表，所以共占12B，派生類新增的虛函數放入基類虛表

2.3、單個虛繼承，帶虛函數，派生類不新增
8/16
1>class B    size(16):
1>    +---
1> 0    | {vbptr}    //有虛繼承的時候就多一個虛基指針，虛基指針指向虛基表  
1> 4    | _ib        //有虛函數的時候就產生一個虛函數指針，虛函數指針指向虛函數表
1>    +--- 
1>    +--- (virtual base A)
1> 8    | {vfptr}
1>12    | _ia
1>    +---
1>B::$vbtable@:  //虛基表
1> 0    | 0                   // 虛基指針距離派生類對象偏移0B
1> 1    | 8 (Bd(B+0)A)        // 虛基指針向下偏移8B找到虛基類
1>B::$vftable@:   //虛函數表
1>    | -8         
1> 0    | &B::f

兩個 int 型變數，一個虛函數指針，一個虛基指針，共占16B；

虛擬繼承使得派生類邏輯存在基類前面；

（虛擬繼承後，基類在派生類後面，虛函數指針也在下麵，派生類要找到虛函數表，向後偏移8B）

2.2 單個虛繼承，帶虛函數 （自己新增）
1>class B    size(20):
1>    +---
1> 0    | {vfptr}    //虛函數指針
1> 4    | {vbptr}    //虛基指針  （虛繼承多一個）  {虛擬繼承，派生類在前面}
1> 8    | _ib
1>    +---
1>    +--- (virtual base A)    
1>12    | {vfptr}           //虛函數指針
1>16    | _ia
1>    +---
1>B::$vftable@B@:        //虛表
1>    | &B_meta
1>    |  0
1> 0    | &B::fb2     //派生類新增虛函數，放在最前面，訪問新增虛函數快一些，不用偏移 ，多一個虛函數指針，指向新的虛表
1>B::$vbtable@:                     //虛基表
1> 0    | -4                       //虛基指針距離派生類對象首地址的偏移信息
1> 1    | 8 (Bd(B+4)A)            //找到虛基類的偏移信息
1>B::$vftable@A@:                //虛表
1>    | -12
1> 0    | &B::f    基類佈局在最後面

派生類中新增一個虛函數指針，指向一張新的虛表，存放派生類新增的虛函數，可以更快的訪問到

所以，兩個虛函數指針，一個虛基指針，兩個int類型變數，共20B

 

 

 

 測試三：多重繼承（帶虛函數）

3.1、普通多重繼承，帶虛函數，自己有新增虛函數
28   //Base1中 f() g() h() , Base2中 f() g() h() , Base3中 f() g() h() Derived 中 f() g1() 
1>class Derived    size(28):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class Base1)            //基類有自己的虛函數表，基類的佈局按照被繼承時的順序排列
1> 0    | | {vfptr}                         // 3個虛函數指針指向不同虛表
1> 4    | | _iBase1
1>    | +---
1> 8    | +--- (base class Base2)
1> 8    | | {vfptr}
1>12    | | _iBase2
1>    | +---
1>16    | +--- (base class Base3)
1>16    | | {vfptr}
1>20    | | _iBase3
1>    | +---
1>24    | _iDerived
1>    +---
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::f(虛函數的覆蓋)    //第一個虛函數表中存放真實的被覆蓋的虛函數地址，其他虛函數表中存放跳轉地址
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h
1> 3    | &Derived::g1        (新的虛函數，直接放在基類之後，加快查找速度)
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | -8
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f   //虛函數表還可以存放跳轉指令
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -16
1> 0    | &thunk: this-=16; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h

Base1、Base2、Base3中各有一個虛函數指針指向自己的虛表，有4個int類型的數據成員，共占28B

第一個虛函數表中存放真實的被覆蓋的虛函數地址，其他虛函數表中存放跳轉地址

3.2、虛擬多重繼承，帶虛函數，自己有新增虛函數(只有第一個是虛繼承)
32  Base1是虛繼承
1>class Derived    size(32):    //多一個虛基指針
1>    +---
1> 0    | +--- (base class Base2)
1> 0    | | {vfptr}
1> 4    | | _iBase2
1>    | +---
1> 8    | +--- (base class Base3)
1> 8    | | {vfptr}
1>12    | | _iBase3
1>    | +---
1>16    | {vbptr}
1>20    | _iDerived
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base1)
1>24    | {vfptr}
1>28    | _iBase1
1>    +---
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::f    //第一個虛函數表中存放真實的被覆蓋的虛函數地址，其他虛函數表中存放跳轉地址
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1> 3    | &Derived::g1
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -8                                //去找Derived::f
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h
1>Derived::$vbtable@:   //虛基表
1> 0    | -16
1> 1    | 8 (Derivedd(Derived+16)Base1)
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | -24
1> 0    | &thunk: this-=24; goto Derived::f
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h

虛擬繼承會將派生類的邏輯存到前面，Base1是虛繼承，所以記憶體中的存放順序為 Base2、Base3、Derived、Base1

所占空間大小，在上面一個例子基礎上，多一個虛基指針，所以占32B

虛基指針向上偏移16B得到派生類對象首地址，向下偏移8B找到虛基類

3.3、虛擬多重繼承，帶虛函數，自己有新增虛函數(三個都是虛繼承)
36
1>class Derived    size(36):    //多一張虛表
1>    +---
1> 0    | {vfptr}                         //以空間換時間   新增虛函數，多張虛表
1> 4    | {vbptr}
1> 8    | _iDerived
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base1)
1>12    | {vfptr}
1>16    | _iBase1
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base2)
1>20    | {vfptr}
1>24    | _iBase2
1>    +---
1>    +--- (virtual base Base3)
1>28    | {vfptr}
1>32    | _iBase3
1>    +---
1>Derived::$vftable@Derived@:
1>    | &Derived_meta
1>    |  0
1> 0    | &Derived::g1
1>Derived::$vbtable@:
1> 0    | -4
1> 1    | 8 (Derivedd(Derived+4)Base1)　　//vbptr偏移8B找到虛基類Base1
1> 2    | 16 (Derivedd(Derived+4)Base2)  // vbptr偏移16B找到虛基類Base2
1> 3    | 24 (Derivedd(Derived+4)Base3)
1>Derived::$vftable@Base1@:
1>    | -12
1> 0    | &Derived::f
1> 1    | &Base1::g
1> 2    | &Base1::h
1>Derived::$vftable@Base2@:
1>    | -20
1> 0    | &thunk: this-=8; goto Derived::f
1> 1    | &Base2::g
1> 2    | &Base2::h
1>Derived::$vftable@Base3@:
1>    | -28
1> 0    | &thunk: this-=16; goto Derived::f
1> 1    | &Base3::g
1> 2    | &Base3::h

虛擬繼承會將派生類的邏輯存到前面，3個Base都是虛繼承，所以記憶體中的存放順序為Derived、Base1、 Base2、Base3

在上一個例子的基礎上，多一張虛表，所以占36B

 

 

 測試四、菱形虛繼承

4.1、菱形普通繼承(存儲二義性)
48  B1、B2繼承B；D繼承B1、B2
class D    size(48):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class B1)
1> 0    | | +--- (base class B)
1> 0    | | | {vfptr}
1> 4    | | | _ib             //存儲二義性
1> 8    | | | _cb  //1
1>      | | | <alignment member> (size=3) //記憶體對齊
1>    | | +---
1>12    | | _ib1
1>16    | | _cb1
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>20    | +--- (base class B2)
1>20    | | +--- (base class B)
1>20    | | | {vfptr}
1>24    | | | _ib           //存儲二義性
1>28    | | | _cb
1>      | | | <alignment member> (size=3)
1>    | | +---
1>32    | | _ib2
1>36    | | _cb2
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>40    | _id
1>44    | _cd
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>D::$vftable@B1@:
1>    | &D_meta
1>    |  0
1> 0    | &D::f
1> 1    | &B::Bf
1> 2    | &D::f1
1> 3    | &B1::Bf1
1> 4    | &D::Df
1>D::$vftable@B2@:
1>    | -20
1> 0    | &thunk: this-=20; goto D::f
1> 1    | &B::Bf
1> 2    | &D::f2
1> 3    | &B2::Bf2

B的數據成員有兩份，造成了存儲二義性，共占48B

4.2、菱形虛擬繼承        B1、B2虛擬繼承B；D普通繼承B1、B2
52
1>class D    size(52):
1>    +---
1> 0    | +--- (base class B1)        //基類B1
1> 0    | | {vfptr}
1> 4    | | {vbptr}        // +36 找到虛基類
1> 8    | | _ib1
1>12    | | _cb1
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---               
1>16    | +--- (base class B2)      //基類B2
1>16    | | {vfptr}
1>20    | | {vbptr}      // +20找到虛基類
1>24    | | _ib2
1>28    | | _cb2
1>      | | <alignment member> (size=3)
1>    | +---
1>32    | _id          //派生類D
1>36    | _cd
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>    +--- (virtual base B)   //基類B
1>40    | {vfptr}
1>44    | _ib
1>48    | _cb
1>      | <alignment member> (size=3)
1>    +---
1>D::$vftable@B1@:
1>    | &D_meta
1>    |  0
1> 0    | &D::f1    // D中覆蓋了
1> 1    | &B1::Bf1 //新增
1> 2    | &D::Df   //D中新增，放到B1的虛函數表中
1>D::$vftable@B2@:
1>    | -16
1> 0    | &D::f2     // D中覆蓋了
1> 1    | &B2::Bf2  //新增
1>D::$vbtable@B1@:
1> 0    | -4        //距離派生類對象B1首地址偏移  -4
1> 1    | 36 (Dd(B1+4)B)
1>D::$vbtable@B2@:
1> 0    | -4        //距離派生類對象B2首地址偏移  -4
1> 1    | 20 (Dd(B2+4)B)
1>D::$vftable@B@:
1>    | -40
1> 0    | &D::f
1> 1    | &B::Bf

B1、B2各有虛基指針

存儲順序本來是：派生類B1、基類B、派生類B2、基類B、派生類D

存儲順序：派生類B1、派生類B2、派生類D、基類B（基類放到後面，解決了存儲二義性）

 


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 最新版 Proteus 8.15 Professional 圖文安裝教程 [ 附安裝包 ]
    前言 Proteus 是世界上唯一將電路模擬軟體、PCB設計軟體和虛擬模型模擬軟體三合一的設計平臺。 Proteus 8.15 現已發佈，本篇將帶領大家安裝此版本。 介紹 Proteus Proteus 軟體是英國 Lab Center Electronics 公司出版的 EDA 工具軟體。它不僅具 ...
  • 洛谷 P1208混合牛奶 題解
    一道貪心演算法不是很明顯的題目，其實一般的遞推也可以做。 大體思路：肯定優先購買單價最低的奶農的牛奶，那麼就需要先根據牛奶單價進行排序，這裡用結構體會更好一點。之後在從前往後一個一個枚舉，直至購買的牛奶數量達到要求即可。 話不多說，上代碼： 1 #include<bits/stdc++.h> 2 us ...
  • [20230125]21c Force matching signature的計算.txt
    2023-01-24 一、NoSQL資料庫 1、NoSQL資料庫的簡介 NoSQL（NoSQL=Not Only SQL）,即“不僅僅是SQL”，泛指非關係型的資料庫。NosQL不依賴業務邏輯方式存儲，而以簡單的key-value模式存儲。因此大大的增加了資料庫的擴展能力。 （1）不遵循SQL標準 ...
  • Flutter 耗時監控 | 路由名為空原因分析
    前言 最近群里遇到獲取Route名為空的問題，當時沒在意。。。 直到自己在監控頁面啟動耗時，需要確定當前頁面是哪個從而方便標記它載入的耗時時，遇到同樣 route.settings.name 為空問題，模擬場景如下： 在 main.dart 頁面中點擊 + 按鈕跳轉到 TestPage2 頁面。 M ...
  • Lspatch使用
    Lspatch的使用。xp模塊可以使用戶獲得應用原本所沒有的功能。使用模塊需要修改應用。Lspatch實現了無需Root修改應用。 ...
  • 前端面試題學習-個人總結
    前端面試題學習-HTML-個人總結 這是看別人總結的基礎上再度總結的，總結的鏈接如下 鏈接 1. DOCTYPE 的作用？ 告知瀏覽器解析器用何標準解析文檔，若不指定則按相容模式進行解析（向後相容模擬老瀏覽器）。 IE5.5 引入的概念。 HTML5 之後無需指定，因為在之前的都是基於 SGML 的 ...
  • 合併代碼註意事項
    JavaScript 中有兩種類型轉換：隱式類型轉換和顯式類型轉換。 隱式類型轉換指 JavaScript 在運行時自動將一種類型轉換為另一種類型。例如，在數學運算中，JavaScript 會將字元串轉換為數字。 顯式類型轉換指在代碼中使用內置函數或全局對象將一種類型顯式地轉換為另一種類型。例如，使 ...
  • 京東達達核心系統架構：從短平快到體系化的設計精要
    商品系統是電商系統最基礎、最核心的系統之一。商品數據遍佈所有業務，首頁、門店頁、購物車、訂單、結算、售後、庫存、價格等，都離不開商品。商品信息要穩定提供至到家供應鏈的每個節點，所以必須要有一套穩定的、高性能的商品服務體系支撐。 隨著京東到家商品業務的快速發展，業務從單一轉變為多元化，系統功能設... ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類