C 類記憶體結構分析

本文的目標是闡述清楚

c++的類相關的記憶體結構問題。

這個問題對於已經很了解的人來說，太簡單了，這還有必要拿出來與人分享嗎？但對於那些不了解的人，始終有一層窗戶紙不能被捅破，似乎總是不能非常到位的理解本質。

本文的闡述過程會分為幾個階段，類與物件的關係，物件到底是什麼，類的函式時如何被處理的，多型是如何被處理的，其中最核心的是對類函式的實質的理解。1、

類與物件的關係。

我們該如何理解類與物件的關係？那需要先了解什麼是類，類是乙個抽象的定義，包含了一組資料，一組對資料的操作。那麼類與物件的關係，就類似於

int與整形變數的關係，類僅僅定義了一種特殊的型別，它沒有位址，所以程式中葉沒有任何地方去儲存乙個類，而物件是乙個類的例項化，是真實存在於記憶體中的，所以物件是有位址的。 2

、物件到底是什麼？

既然上乙個問題提到了，物件是類的一種存在形式，是真實存在於記憶體中的，那麼它到底是什麼樣子？如果大家檢視下某個類物件的記憶體資訊，會清楚的發現，物件的位址上順序的存放著該物件內變數的值。這樣說來，物件只是乙個位址，該位址記錄了乙個資料塊，而就是這個資料塊代表了物件的存在。3、

類的函式如何被編譯器處理？

我們要問自己乙個問題，函式到底是什麼？大家都知道，但請大家一定要深化這個概念，函式只是一片記憶體，一片記錄了函式執行**執行的記憶體，那麼這樣的話，函式指標也就很容易理解了，就是函式對應的記憶體的入口位址而已（對於想深入理解函式引數傳遞的朋友可以參見其它文章）。

類函式與

c函式有何不同？類函式是屬於某個類的，而

c函式可以被任意呼叫，但事實真的是這樣嗎？類函式只能被該類呼叫嗎？下面的**證明不是該類的函式也是可以呼叫的。

***那麼如何解釋上邊的**？

a類中的函式為何也可以被

b呼叫？這只有乙個解釋，那就是類在編譯的時候，函式是全域性的，類似於

c函式。這樣就可以完整的來看乙個類物件在記憶體中的分布了，首先是一塊資料區，儲存了物件變數資料，其次是多個類函式對應的記憶體區，並且函式對應的記憶體不會因為建立另乙個物件而發生變化。

這樣，本質上來說，只要符號類函式的呼叫形式，任何乙個物件都可以呼叫任何乙個類函式，這樣的手段可能在建立類處理對映上很有用吧。4、

多型是如何被處理的？

什麼是多型？多型就是不同的類來說，可以有同乙個函式定義的實現，並在具體呼叫時，能夠根據類的型別找出該類對應的函式定義。

一般來說，對於

pa->f1();

這樣的呼叫來說，函式呼叫的位址是在編譯的時候確定了的（雖然位址那個時候是相對的），而如果

f1是乙個虛函式，具體真實的函式位址還不能獲取到，這時該如何處理？

對於這個問題，大家可以先考慮考慮。

對於這個問題，我的想法就是在物件

pa中記錄下所有虛函式的相對位址，如果當前類沒有實現，那麼就記錄基類的虛函式位址，確保每個虛函式都有對應的函式位址，在具體編譯這樣的語句時，就可以先檢測是否為虛函式，如果是，則通過物件內讀取的真實的虛函式位址來進行處理，事實上，通過除錯發現

c++編譯器也確實是這麼做的，例如

vc中，是將變數的第乙個指標記錄了該類對應的虛函式陣列，該陣列記錄了每個虛函式對應的位址。

因為我對問題的理解與大家對問題的理解角度不一樣，或關注的重點不一樣，如果大家有不清楚的地方，可以提出來，我會將我的努力與大家分享。