0.前言
文章较长，而且内容相对来说比较枯燥，希望对C++对象的内存布局、虚表指针、虚基类指针等有深入了解的朋友可以慢慢看。本文的结论都在VS2013上得到验证。不同的编译器在内存布局的细节上可能有所不同。
文章如果有解释不清、解释不通或疏漏的地方，恳请指出。
1.何为C++对象模型?引用《深度探索C++对象模型》这本书中的话：
有两个概念可以解释C++对象模型：
- 语言中直接支持面向对象程序设计的部分。
- 对于各种支持的底层实现机制。
直接支持面向对象程序设计，包括了构造函数、析构函数、多态、虚函数等等，这些内容在很多书籍上都有讨论，也是C++最被人熟知的地方（特性）。而对象模型的底层实现机制却是很少有书籍讨论的。对象模型的底层实现机制并未标准化，不同的编译器有一定的自由来设计对象模型的实现细节。在我看来，对象模型研究的是对象在存储上的空间与时间上的更优，并对C++面向对象技术加以支持，如以虚指针、虚表机制支持多态特性。
2.文章内容简介这篇文章主要来讨论C++对象在内存中的布局，属于第二个概念的研究范畴。而C++直接支持面向对象程序设计部分则不多讲。文章主要内容如下：
- 虚函数表解析。含有虚函数或其父类含有虚函数的类，编译器都会为其添加一个虚函数表,vptr，先了解虚函数表的构成，有助对C++对象模型的理解。
- 虚基类表解析。虚继承产生虚基类表(vbptr)，虚基类表的内容与虚函数表完全不同，我们将在讲解虚继承时介绍虚函数表。
- 对象模型概述：介绍简单对象模型、表格驱动对象模型，以及非继承情况下的C++对象模型。
- 继承下的C++对象模型。分析C++类对象在下面情形中的内存布局：
- 单继承：子类单一继承自父类，分析了子类重写父类虚函数、子类定义了新的虚函数情况下子类对象内存布局。
- 多继承：子类继承于多个父类，分析了子类重写父类虚函数、子类定义了新的虚函数情况下子类对象内存布局，同时分析了非虚继承下的菱形继承。
- 虚继承：分析了单一继承下的虚继承、多重基层下的虚继承、重复继承下的虚继承。
- 理解对象的内存布局之后，我们可以分析一些问题：
- C++封装带来的布局成本是多大？
- 由空类组成的继承层次中，每个类对象的大小是多大？
至于其他与内存有关的知识，我假设大家都有一定的了解，如内存对齐，指针操作等。本文初看可能晦涩难懂，要求读者有一定的C++基础，对概念一有一定的掌握。
3.理解虚函数表3.1.多态与虚表C++中虚函数的作用主要是为了实现多态机制。多态，简单来说，是指在继承层次中，父类的指针可以具有多种形态——当它指向某个子类对象时，通过它能够调用到子类的函数，而非父类的函数。
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Drive1[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Drive2[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]
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[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | [color=rgb(0, 45, 122) !important]Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]ptr1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important]new[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]ptr2[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important]new[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Drive1[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]ptr3[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important]new[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Drive2[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]
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[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | [color=rgb(0, 45, 122) !important]ptr1[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//调用Base::print() [color=rgb(0, 45, 122) !important]prt2[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(153, 153, 153) !important]//调用Drive1::print() [color=rgb(0, 45, 122) !important]prt3[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(153, 153, 153) !important]//调用Drive2::print() |
这是一种运行期多态，即父类指针唯有在程序运行时才能知道所指的真正类型是什么。这种运行期决议，是通过虚函数表来实现的。
3.2.使用指针访问虚表
如果我们丰富我们的Base类,使其拥有多个virtual函数：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=teal !important]baseI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"调用了虚函数Base::print()"[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]setI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{cout[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]"调用了虚函数Base::setI()"[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]~[color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]private[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]baseI[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
当一个类本身定义了虚函数，或其父类有虚函数时，为了支持多态机制，编译器将为该类添加一个虚函数指针（vptr）。虚函数指针一般都放在对象内存布局的第一个位置上，这是为了保证在多层继承或多重继承的情况下能以最高效率取到虚函数表。
当vprt位于对象内存最前面时，对象的地址即为虚函数指针地址。我们可以取得虚函数指针的地址：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]1000[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]vptrAdree[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"虚函数指针（vprt）的地址是：\t"[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 45, 122) !important]vptrAdree[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
我们运行代码出结果：
我们强行把类对象的地址转换为 int* 类型，取得了虚函数指针的地址。虚函数指针指向虚函数表,虚函数表中存储的是一系列虚函数的地址，虚函数地址出现的顺序与类中虚函数声明的顺序一致。对虚函数指针地址值，可以得到虚函数表的地址，也即是虚函数表第一个虚函数的地址:
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 | [color=rgb(0, 111, 224) !important] typedef[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]vfunc[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"第一个虚函数的地址是："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"通过地址，调用虚函数Base::print()："[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]vfunc[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
- 我们把虚表指针的值取出来： ＊(int＊)(&b)，它是一个地址，虚函数表的地址
- 把虚函数表的地址强制转换成 int* : ( int ＊) ＊( int＊ )( &b )
- 再把它转化成我们Fun指针类型 ： (Fun )＊(int ＊)＊(int＊)(&b)
这样，我们就取得了类中的第一个虚函数，我们可以通过函数指针访问它。
运行结果：
同理,第二个虚函数setI()的地址为：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 | [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important]) |
同样可以通过函数指针访问它，这里留给读者自己试验。
到目前为止，我们知道了类中虚表指针vprt的由来，知道了虚函数表中的内容，以及如何通过指针访问虚函数表。下面的文章中将常使用指针访问对象内存来验证我们的C++对象模型，以及讨论在各种继承情况下虚表指针的变化，先把这部分的内容消化完再接着看下面的内容。
4.对象模型概述在C++中，有两种数据成员（class data members）：static 和nonstatic,以及三种类成员函数（class member functions）:static、nonstatic和virtual:
现在我们有一个类Base，它包含了上面这5中类型的数据或函数：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 [color=rgb(170, 170, 170) !important]18 [color=rgb(170, 170, 170) !important]19 [color=rgb(170, 170, 170) !important]20 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=teal !important]baseI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]getI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] return[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]baseI[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]static[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]countI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"Base::print()"[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]~[color=teal !important]Base[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]private[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]baseI[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]static[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]baseS[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
那么，这个类在内存中将被如何表示？5种数据都是连续存放的吗？如何布局才能支持C++多态？ 我们的C++标准与编译器将如何塑造出各种数据成员与成员函数呢？
4.1.简单对象模型说明：在下面出现的图中，用蓝色边框框起来的内容在内存上是连续的。
这个模型非常地简单粗暴。在该模型下，对象由一系列的指针组成，每一个指针都指向一个数据成员或成员函数，也即是说，每个数据成员和成员函数在类中所占的大小是相同的，都为一个指针的大小。这样有个好处——很容易算出对象的大小，不过赔上的是空间和执行期效率。想象一下，如果我们的Point3d类是这种模型，将会比C语言的struct多了许多空间来存放指向函数的指针，而且每次读取类的数据成员，都需要通过再一次寻址——又是时间上的消耗。
所以这种对象模型并没有被用于实际产品上。
这个模型在简单对象模型的基础上又添加一个间接层，它把类中的数据分成了两个部分：数据部分与函数部分，并使用两张表格，一张存放数据本身，一张存放函数的地址（也即函数比成员多一次寻址），而类对象仅仅含有两个指针，分别指向上面这两个表。这样看来，对象的大小是固定为两个指针大小。这个模型也没有用于实际应用于真正的C++编译器上。
4.3.非继承下的C++对象模型概述：在此模型下，nonstatic 数据成员被置于每一个类对象中，而static数据成员被置于类对象之外。static与nonstatic函数也都放在类对象之外，而对于virtual 函数，则通过虚函数表+虚指针来支持，具体如下：
- 每个类生成一个表格，称为虚表（virtual table，简称vtbl）。虚表中存放着一堆指针，这些指针指向该类每一个虚函数。虚表中的函数地址将按声明时的顺序排列，不过当子类有多个重载函数时例外，后面会讨论。
- 每个类对象都拥有一个虚表指针(vptr)，由编译器为其生成。虚表指针的设定与重置皆由类的复制控制（也即是构造函数、析构函数、赋值操作符）来完成。vptr的位置为编译器决定，传统上它被放在所有显示声明的成员之后，不过现在许多编译器把vptr放在一个类对象的最前端。关于数据成员布局的内容，在后面会详细分析。
另外，虚函数表的前面设置了一个指向type_info的指针，用以支持RTTI（Run Time Type Identification，运行时类型识别）。RTTI是为多态而生成的信息，包括对象继承关系，对象本身的描述等，只有具有虚函数的对象在会生成。
在此模型下，Base的对象模型如图：
先在VS上验证类对象的布局：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 | Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]1000[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
可见对象b含有一个vfptr，即vprt。并且只有nonstatic数据成员被放置于对象内。我们展开vfprt：
vfptr中有两个指针类型的数据（地址），第一个指向了Base类的析构函数，第二个指向了Base的虚函数print，顺序与声明顺序相同。
这与上述的C++对象模型相符合。也可以通过代码来进行验证：
[color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 [color=rgb(170, 170, 170) !important]18 [color=rgb(170, 170, 170) !important]19 [color=rgb(170, 170, 170) !important]20 [color=rgb(170, 170, 170) !important]21 [color=rgb(170, 170, 170) !important]22 [color=rgb(170, 170, 170) !important]23 [color=rgb(170, 170, 170) !important]24 [color=rgb(170, 170, 170) !important]25 [color=rgb(170, 170, 170) !important]26 [color=rgb(170, 170, 170) !important]27 [color=rgb(170, 170, 170) !important]28 [color=rgb(170, 170, 170) !important]29 [color=rgb(170, 170, 170) !important]30 [color=rgb(170, 170, 170) !important]31 [color=rgb(170, 170, 170) !important]32 [color=rgb(170, 170, 170) !important]33 [color=rgb(170, 170, 170) !important]34 [color=rgb(170, 170, 170) !important]35 [color=rgb(170, 170, 170) !important]36 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]testBase[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Base[color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"对象的内存起始地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]&p [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"type_info信息:"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]RTTICompleteObjectLocator [color=rgb(0, 45, 122) !important]str[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]RTTICompleteObjectLocator[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]-[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]string[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]classname[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]str[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(0, 45, 122) !important]pTypeDescriptor[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=rgb(0, 45, 122) !important]name[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]classname[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]classname[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]substr[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]4[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]classname[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]find[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(221, 17, 68) !important]"@@"[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]-[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]4[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"根据type_info信息输出类名:"[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]classname[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"虚函数表地址:"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//验证虚表 [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"虚函数表第一个函数的地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"析构函数的地址:"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"虚函数表中，第二个虚函数即print（）的地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//通过地址调用虚函数print（） [color=rgb(0, 111, 224) !important] typedef[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]IsPrint[color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]"调用了虚函数"； [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]IsPrint[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//若地址正确，则调用了Base类的虚函数print（） [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//输入static函数的地址 [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]p[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]countI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(153, 153, 153) !important]//先调用函数以产生一个实例 [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"static函数countI()的地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]p[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(0, 45, 122) !important]countI[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//验证nonstatic数据成员 [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"推测nonstatic数据成员baseI的地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"根据推测出的地址，输出该地址的值："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"Base::getI():"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]p[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]getI[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]
[color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 | Base[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]1000[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=teal !important]testBase[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
结果分析：
- 通过 (int *)(&p)取得虚函数表的地址
- type_info信息的确存在于虚表的前一个位置。通过((int)(int*)(&p) – 1))取得type_infn信息，并成功获得类的名称的Base
- 虚函数表的第一个函数是析构函数。
- 虚函数表的第二个函数是虚函数print()，取得地址后通过地址调用它（而非通过对象），验证正确
- 虚表指针的下一个位置为nonstatic数据成员baseI。
- 可以看到，static成员函数的地址段位与虚表指针、baseI的地址段位不同。
好的，至此我们了解了非继承下类对象五种数据在内存上的布局，也知道了在每一个虚函数表前都有一个指针指向type_info，负责对RTTI的支持。而加入继承后类对象在内存中该如何表示呢？
5.继承下的C++对象模型5.1.单继承如果我们定义了派生类
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
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继承类图为：
一个派生类如何在机器层面上塑造其父类的实例呢？在简单对象模型中，可以在子类对象中为每个类子对象分配一个指针。如下图：
简单对象模型的缺点就是因间接性导致的空间存取时间上的额外负担，优点则是类的大小是固定的，基类的改动不会影响子类对象的大小。
在表格驱动对象模型中，我们可以为子类对象增加第三个指针：基类指针(bptr)，基类指针指向指向一个基类表(base class table),同样的，由于间接性导致了空间和存取时间上的额外负担，优点则是无须改变子类对象本身就可以更改基类。表格驱动模型的图就不再贴出来了。
在C++对象模型中，对于一般继承（这个一般是相对于虚拟继承而言），若子类重写（overwrite）了父类的虚函数，则子类虚函数将覆盖虚表中对应的父类虚函数(注意子类与父类拥有各自的一个虚函数表)；若子类并无overwrite父类虚函数，而是声明了自己新的虚函数，则该虚函数地址将扩充到虚函数表最后（在vs中无法通过监视看到扩充的结果，不过我们通过取地址的方法可以做到，子类新的虚函数确实在父类子物体的虚函数表末端）。而对于虚继承，若子类overwrite父类虚函数，同样地将覆盖父类子物体中的虚函数表对应位置，而若子类声明了自己新的虚函数，则编译器将为子类增加一个新的虚表指针vptr，这与一般继承不同,在后面再讨论。
我们使用代码来验证以上模型
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[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]main[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] Derive[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]2000[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//[0] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[0]Base::vptr"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; 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运行结果：
这个结果与我们的对象模型符合。
5.2.多继承5.2.1一般的多重继承（非菱形继承）单继承中（一般继承），子类会扩展父类的虚函数表。在多继承中，子类含有多个父类的子对象，该往哪个父类的虚函数表扩展呢？当子类overwrite了父类的函数，需要覆盖多个父类的虚函数表吗？
- 子类的虚函数被放在声明的第一个基类的虚函数表中。
- overwrite时，所有基类的print()函数都被子类的print()函数覆盖。
- 内存布局中，父类按照其声明顺序排列。
其中第二点保证了父类指针指向子类对象时，总是能够调用到真正的函数。
为了方便查看，我们把代码都粘贴过来
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[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
继承类图为：
此时Drive_multyBase 的对象模型是这样的：
我们使用代码验证：
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运行结果：
菱形继承也称为钻石型继承或重复继承，它指的是基类被某个派生类简单重复继承了多次。这样，派生类对象中拥有多份基类实例（这会带来一些问题）。为了方便叙述，我们不使用上面的代码了，而重新写一个重复继承的继承层次：
[color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
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这时，根据单继承，我们可以分析出B1，B2类继承于B类时的内存布局。又根据一般多继承，我们可以分析出D类的内存布局。我们可以得出D类子对象的内存布局如下图：
D类对象内存布局中，图中青色表示b1类子对象实例，黄色表示b2类子对象实例，灰色表示D类子对象实例。从图中可以看到，由于D类间接继承了B类两次，导致D类对象中含有两个B类的数据成员ib，一个属于来源B1类，一个来源B2类。这样不仅增大了空间，更重要的是引起了程序歧义：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 | D[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(0, 45, 122) !important]ib[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//二义性错误,调用的是B1的ib还是B2的ib？ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(0, 111, 224) !important]::[color=rgb(0, 45, 122) !important]ib[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//正确 [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(0, 45, 122) !important]B2[color=rgb(0, 111, 224) !important]::[color=rgb(0, 45, 122) !important]ib[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//正确 |
尽管我们可以通过明确指明调用路径以消除二义性，但二义性的潜在性还没有消除，我们可以通过虚继承来使D类只拥有一个ib实体。
6.虚继承虚继承解决了菱形继承中最派生类拥有多个间接父类实例的情况。虚继承的派生类的内存布局与普通继承很多不同，主要体现在：
- 虚继承的子类，如果本身定义了新的虚函数，则编译器为其生成一个虚函数指针（vptr）以及一张虚函数表。该vptr位于对象内存最前面。
- vs非虚继承：直接扩展父类虚函数表。
- vs非虚继承：直接扩展父类虚函数表。
- 虚继承的子类也单独保留了父类的vprt与虚函数表。这部分内容接与子类内容以一个四字节的0来分界。
- 虚继承的子类对象中，含有四字节的虚表指针偏移值。
为了分析最后的菱形继承，我们还是先从单虚继承继承开始。
6.1.虚基类表解析在C++对象模型中，虚继承而来的子类会生成一个隐藏的虚基类指针（vbptr），在Microsoft Visual C++中，虚基类表指针总是在虚函数表指针之后，因而，对某个类实例来说，如果它有虚基类指针，那么虚基类指针可能在实例的0字节偏移处（该类没有vptr时，vbptr就处于类实例内存布局的最前面，否则vptr处于类实例内存布局的最前面），也可能在类实例的4字节偏移处。
一个类的虚基类指针指向的虚基类表，与虚函数表一样，虚基类表也由多个条目组成，条目中存放的是偏移值。第一个条目存放虚基类表指针（vbptr）所在地址到该类内存首地址的偏移值，由第一段的分析我们知道，这个偏移值为0（类没有vptr）或者-4（类有虚函数，此时有vptr）。我们通过一张图来更好地理解。
虚基类表的第二、第三…个条目依次为该类的最左虚继承父类、次左虚继承父类…的内存地址相对于虚基类表指针的偏移值，这点我们在下面会验证。
6.2.简单虚继承
如果我们的B1类虚继承于B类：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | [color=rgb(153, 153, 153) !important]//类的内容与前面相同 [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B |
根据我们前面对虚继承的派生类的内存布局的分析，B1类的对象模型应该是这样的：
我们通过指针访问B1类对象的内存，以验证上面的C++对象模型：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 [color=rgb(170, 170, 170) !important]18 [color=rgb(170, 170, 170) !important]19 [color=rgb(170, 170, 170) !important]20 [color=rgb(170, 170, 170) !important]21 [color=rgb(170, 170, 170) !important]22 [color=rgb(170, 170, 170) !important]23 [color=rgb(170, 170, 170) !important]24 [color=rgb(170, 170, 170) !important]25 [color=rgb(170, 170, 170) !important]26 [color=rgb(170, 170, 170) !important]27 [color=rgb(170, 170, 170) !important]28 [color=rgb(170, 170, 170) !important]29 [color=rgb(170, 170, 170) !important]30 [color=rgb(170, 170, 170) !important]31 [color=rgb(170, 170, 170) !important]32 [color=rgb(170, 170, 170) !important]33 [color=rgb(170, 170, 170) !important]34 [color=rgb(170, 170, 170) !important]35 [color=rgb(170, 170, 170) !important]36 [color=rgb(170, 170, 170) !important]37 [color=rgb(170, 170, 170) !important]38 [color=rgb(170, 170, 170) !important]39 [color=rgb(170, 170, 170) !important]40 [color=rgb(170, 170, 170) !important]41 [color=rgb(170, 170, 170) !important]42 [color=rgb(170, 170, 170) !important]43 [color=rgb(170, 170, 170) !important]44 [color=rgb(170, 170, 170) !important]45 [color=rgb(170, 170, 170) !important]46 [color=rgb(170, 170, 170) !important]47 [color=rgb(170, 170, 170) !important]48 [color=rgb(170, 170, 170) !important]49 [color=rgb(170, 170, 170) !important]50 [color=rgb(170, 170, 170) !important]51 [color=rgb(170, 170, 170) !important]52 [color=rgb(170, 170, 170) !important]53 [color=rgb(170, 170, 170) !important]54 [color=rgb(170, 170, 170) !important]55 [color=rgb(170, 170, 170) !important]56 [color=rgb(170, 170, 170) !important]57 [color=rgb(170, 170, 170) !important]58 [color=rgb(170, 170, 170) !important]59 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]main[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ B1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]a[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]"B1对象内存大小为："[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//取得B1的虚函数表 [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[0]B1::vptr"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//输出虚表B1::vptr中的函数 [color=rgb(0, 111, 224) !important] for[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important]<[color=rgb(0, 153, 153) !important]2[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important]++[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]" ["[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"]"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]fun1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]fun1[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址：\t"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; 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[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]fun1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]4[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]fun1[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址:\t"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]4[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//[5] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[5]B::ib="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]5[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址: "[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]5[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
运行结果：
这个结果与我们的C++对象模型图完全符合。这时我们可以来分析一下虚表指针的第二个条目值12的具体来源了，回忆上文讲到的：
第二、第三…个条目依次为该类的最左虚继承父类、次左虚继承父类…的内存地址相对于虚基类表指针的偏移值。
在我们的例子中，也就是B类实例内存地址相对于vbptr的偏移值，也即是：[4]-[1]的偏移值，结果即为12，从地址上也可以计算出来：007CFDFC-007CFDF4结果的十进制数正是12。现在，我们对虚基类表的构成应该有了一个更好的理解。
6.3.虚拟菱形继承如果我们有如下继承层次：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B2[color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]D[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=teal !important]B2[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
类图如下所示：
菱形虚拟继承下，最派生类D类的对象模型又有不同的构成了。在D类对象的内存构成上，有以下几点：
- 在D类对象内存中，基类出现的顺序是：先是B1（最左父类），然后是B2（次左父类），最后是B（虚祖父类）
- D类对象的数据成员id放在B类前面，两部分数据依旧以0来分隔。
- 编译器没有为D类生成一个它自己的vptr，而是覆盖并扩展了最左父类的虚基类表，与简单继承的对象模型相同。
- 超类B的内容放到了D类对象内存布局的最后。
菱形虚拟继承下的C++对象模型为：
下面使用代码加以验证：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 [color=rgb(170, 170, 170) !important]18 [color=rgb(170, 170, 170) !important]19 [color=rgb(170, 170, 170) !important]20 [color=rgb(170, 170, 170) !important]21 [color=rgb(170, 170, 170) !important]22 [color=rgb(170, 170, 170) !important]23 [color=rgb(170, 170, 170) !important]24 [color=rgb(170, 170, 170) !important]25 [color=rgb(170, 170, 170) !important]26 [color=rgb(170, 170, 170) !important]27 [color=rgb(170, 170, 170) !important]28 [color=rgb(170, 170, 170) !important]29 [color=rgb(170, 170, 170) !important]30 [color=rgb(170, 170, 170) !important]31 [color=rgb(170, 170, 170) !important]32 [color=rgb(170, 170, 170) !important]33 [color=rgb(170, 170, 170) !important]34 [color=rgb(170, 170, 170) !important]35 [color=rgb(170, 170, 170) !important]36 [color=rgb(170, 170, 170) !important]37 [color=rgb(170, 170, 170) !important]38 [color=rgb(170, 170, 170) !important]39 [color=rgb(170, 170, 170) !important]40 [color=rgb(170, 170, 170) !important]41 [color=rgb(170, 170, 170) !important]42 [color=rgb(170, 170, 170) !important]43 [color=rgb(170, 170, 170) !important]44 [color=rgb(170, 170, 170) !important]45 [color=rgb(170, 170, 170) !important]46 [color=rgb(170, 170, 170) !important]47 [color=rgb(170, 170, 170) !important]48 [color=rgb(170, 170, 170) !important]49 [color=rgb(170, 170, 170) !important]50 [color=rgb(170, 170, 170) !important]51 [color=rgb(170, 170, 170) !important]52 [color=rgb(170, 170, 170) !important]53 [color=rgb(170, 170, 170) !important]54 [color=rgb(170, 170, 170) !important]55 [color=rgb(170, 170, 170) !important]56 [color=rgb(170, 170, 170) !important]57 [color=rgb(170, 170, 170) !important]58 [color=rgb(170, 170, 170) !important]59 [color=rgb(170, 170, 170) !important]60 [color=rgb(170, 170, 170) !important]61 [color=rgb(170, 170, 170) !important]62 [color=rgb(170, 170, 170) !important]63 [color=rgb(170, 170, 170) !important]64 [color=rgb(170, 170, 170) !important]65 [color=rgb(170, 170, 170) !important]66 [color=rgb(170, 170, 170) !important]67 [color=rgb(170, 170, 170) !important]68 [color=rgb(170, 170, 170) !important]69 [color=rgb(170, 170, 170) !important]70 [color=rgb(170, 170, 170) !important]71 [color=rgb(170, 170, 170) !important]72 [color=rgb(170, 170, 170) !important]73 [color=rgb(170, 170, 170) !important]74 [color=rgb(170, 170, 170) !important]75 [color=rgb(170, 170, 170) !important]76 [color=rgb(170, 170, 170) !important]77 [color=rgb(170, 170, 170) !important]78 [color=rgb(170, 170, 170) !important]79 [color=rgb(170, 170, 170) !important]80 [color=rgb(170, 170, 170) !important]81 [color=rgb(170, 170, 170) !important]82 [color=rgb(170, 170, 170) !important]83 [color=rgb(170, 170, 170) !important]84 [color=rgb(170, 170, 170) !important]85 [color=rgb(170, 170, 170) !important]86 [color=rgb(170, 170, 170) !important]87 [color=rgb(170, 170, 170) !important]88 [color=rgb(170, 170, 170) !important]89 [color=rgb(170, 170, 170) !important]90 [color=rgb(170, 170, 170) !important]91 [color=rgb(170, 170, 170) !important]92 [color=rgb(170, 170, 170) !important]93 [color=rgb(170, 170, 170) !important]94 [color=rgb(170, 170, 170) !important]95 [color=rgb(170, 170, 170) !important]96 [color=rgb(170, 170, 170) !important]97 [color=rgb(170, 170, 170) !important]98 [color=rgb(170, 170, 170) !important]99 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]main[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] D[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"D对象内存大小为："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//取得B1的虚函数表 [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[0]B1::vptr"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//输出虚表B1::vptr中的函数 [color=rgb(0, 111, 224) !important] for[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important]<[color=rgb(0, 153, 153) !important]3[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]++[color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]" ["[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"]"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]fun1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]fun1[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址：\t"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//[1] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[1]B1::vbptr "[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//虚表指针的地址 [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//输出虚基类指针条目所指的内容 [color=rgb(0, 111, 224) !important] for[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 153, 153) !important]2[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important]++[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]" ["[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"]"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; 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[color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]8[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//输出B::vptr中的虚函数 [color=rgb(0, 111, 224) !important] for[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important]<[color=rgb(0, 153, 153) !important]2[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]++[color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]" ["[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"]"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Fun [color=rgb(0, 45, 122) !important]fun1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]Fun[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]8[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]fun1[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址:\t"[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]8[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]i[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//[9] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"[9]B::id="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]9[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"\t地址: "[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 153, 153) !important]9[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]getchar[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
查看运行结果：
在C语言中，“数据”和“处理数据的操作（函数）”是分开来声明的，也就是说，语言本身并没有支持“数据和函数”之间的关联性。
在C++中，我们通过类来将属性与操作绑定在一起，称为ADT，抽象数据结构。
C语言中使用struct（结构体）来封装数据，使用函数来处理数据。举个例子，如果我们定义了一个struct Point3如下：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 | typedef[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]struct[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Point3 [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]x[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]y[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]z[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Point3[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
为了打印这个Point3d，我们可以定义一个函数：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Point3d_print[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Point3d[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(0, 45, 122) !important]pd[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]printf[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(221, 17, 68) !important]"(%f,%f,%f)"[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 45, 122) !important]pd[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=rgb(0, 45, 122) !important]x[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 45, 122) !important]pd[color=rgb(0, 111, 224) !important]->[color=rgb(0, 45, 122) !important]y[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 45, 122) !important]pd_z[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
而在C++中，我们更倾向于定义一个Point3d类，以ADT来实现上面的操作:
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 [color=rgb(170, 170, 170) !important]18 [color=rgb(170, 170, 170) !important]19 [color=rgb(170, 170, 170) !important]20 [color=rgb(170, 170, 170) !important]21 [color=rgb(170, 170, 170) !important]22 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]Point3d [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]point3d[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]x[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0.0[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]y[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0.0[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]z[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]=[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]0.0[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]_x[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]x[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]_y[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]y[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]_z[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]z[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]x[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{return[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_x[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]y[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{return[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_y[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]z[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{return[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_z[color=rgb(51, 51, 51) !important];[color=rgb(51, 51, 51) !important]} [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]private[color=rgb(0, 111, 224) !important]: [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_x[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_y[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]_z[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]}； [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]inline[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]ostream[color=rgb(0, 111, 224) !important]& [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]operator[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]ostream[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]&os[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Point3d[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]&pt[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]os[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]"("[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 45, 122) !important]pr[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]x[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]"," [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 45, 122) !important]pt[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]y[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]","[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 45, 122) !important]pt[color=rgb(51, 51, 51) !important].[color=teal !important]z[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(221, 17, 68) !important]")"[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
看到这段代码，很多人第一个疑问可能是：加上了封装，布局成本增加了多少？答案是class Point3d并没有增加成本。学过了C++对象模型，我们知道，Point3d类对象的内存中，只有三个数据成员。
上面的类声明中，三个数据成员直接内含在每一个Point3d对象中，而成员函数虽然在类中声明，却不出现在类对象（object）之中，这些函数(non-inline)属于类而不属于类对象，只会为类产生唯一的函数实例。
所以，Point3d的封装并没有带来任何空间或执行期的效率影响。而在下面这种情况下，C++的封装额外成本才会显示出来：
- 虚函数机制（virtual function） , 用以支持执行期绑定，实现多态。
- 虚基类 （virtual base class） ，虚继承关系产生虚基类，用于在多重继承下保证基类在子类中拥有唯一实例。
不仅如此，Point3d类数据成员的内存布局与c语言的结构体Point3d成员内存布局是相同的。C++中处在同一个访问标识符（指public、private、protected）下的声明的数据成员，在内存中必定保证以其声明顺序出现。而处于不同访问标识符声明下的成员则无此规定。对于Point3类来说，它的三个数据成员都处于private下，在内存中一起声明顺序出现。我们可以做下实验：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]void[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]TestPoint3Member[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]const[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]Point3d[color=rgb(0, 111, 224) !important]&[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]p[color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"推测_x的地址是："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"推测_y的地址是："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"推测_z的地址是："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 153, 153) !important]2[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"根据推测出的地址输出_x的值："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"根据推测出的地址输出_y的值："[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(128, 0, 128) !important]float[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]*[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]&p[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]+[color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; 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[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]
[color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 | [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(153, 153, 153) !important]//测试代码 [color=rgb(0, 111, 224) !important] Point3d[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]a[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 153, 153) !important]1[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 153, 153) !important]2[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 153, 153) !important]3[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]TestPoint3Member[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]a[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; |
运行结果：
从结果可以看到，_x,_y,_z三个数据成员在内存中紧挨着。
总结一下：
不考虑虚函数与虚继承，当数据都在同一个访问标识符下，C++的类与C语言的结构体在对象大小和内存布局上是一致的，C++的封装并没有带来空间时间上的影响。
今有类如下：
[backcolor=rgb(238, 238, 238) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important][color=rgb(102, 102, 102) !important]C++
[color=rgb(170, 170, 170) !important]1 [color=rgb(170, 170, 170) !important]2 [color=rgb(170, 170, 170) !important]3 [color=rgb(170, 170, 170) !important]4 [color=rgb(170, 170, 170) !important]5 [color=rgb(170, 170, 170) !important]6 [color=rgb(170, 170, 170) !important]7 [color=rgb(170, 170, 170) !important]8 [color=rgb(170, 170, 170) !important]9 [color=rgb(170, 170, 170) !important]10 [color=rgb(170, 170, 170) !important]11 [color=rgb(170, 170, 170) !important]12 [color=rgb(170, 170, 170) !important]13 [color=rgb(170, 170, 170) !important]14 [color=rgb(170, 170, 170) !important]15 [color=rgb(170, 170, 170) !important]16 [color=rgb(170, 170, 170) !important]17 | [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]B2[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]virtual[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(128, 0, 128) !important]class[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]D[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 111, 224) !important]:[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(0, 45, 122) !important]B1[color=rgb(51, 51, 51) !important],[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(128, 0, 128) !important]public[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B2[color=rgb(51, 51, 51) !important]{[color=rgb(51, 51, 51) !important]}[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(128, 0, 128) !important]int[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]main[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important]) [color=rgb(51, 51, 51) !important]{ [color=rgb(0, 111, 224) !important] B[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B1 [color=rgb(0, 45, 122) !important]b1[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]B2 [color=rgb(0, 45, 122) !important]b2[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] D[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"sizeof(b)="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]b[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"sizeof(b1)="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]b1[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"sizeof(b2)="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]b2[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] cout[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important][color=rgb(221, 17, 68) !important]"sizeof(d)="[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] sizeof[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(0, 45, 122) !important]d[color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 111, 224) !important]<<[color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=rgb(0, 45, 122) !important]endl[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(0, 111, 224) !important] [color=teal !important]getchar[color=rgb(51, 51, 51) !important]([color=rgb(51, 51, 51) !important])[color=rgb(51, 51, 51) !important]; [color=rgb(51, 51, 51) !important]} |
输出结果是：
解析：
- 编译器为空类安插1字节的char，以使该类对象在内存得以配置一个地址。
- b1虚继承于b，编译器为其安插一个4字节的虚基类表指针（32为机器），此时b1已不为空，编译器不再为其安插1字节的char（优化）。
- b2同理。
- d含有来自b1与b2两个父类的两个虚基类表指针。大小为8字节。