C 類幾種情況的記憶體布局

對於c++開發者來說，了解其記憶體是非常必要的，同時c++的多型（動態繫結）的原理也是很重要的。

c++記憶體布局：

需要了解的幾種情況：

1、無虛函式，非繼承；

class ****** ;
void ******_fun2() {};
private:
int ******_a_;
};

記憶體布局：

沒有虛函式，沒有繼承，所以只有成員變數需要分配空間。

2、有虛函式，非繼承；

class base 
virtual void func2() 
virtual void func3() 
private:
int a_;
};

記憶體布局以及虛函式列表：

沒有繼承，有虛函式，所以有了虛函式列表vfptr，指向該類的虛函式列表，虛函式列表中記錄當前類的虛函式；

3、無虛函式，繼承；

class ******1 : public ****** ;
private:
int ******1_a_;
};

記憶體布局：

普通的繼承關係，而且基類中沒有虛函式，所以不會生成虛函式列表，指向基類的和指向自身類的指標是同乙個。

4、有虛函式，單繼承；

class derived : public base 
virtual void func4() 
private:
int b_;
};

記憶體布局以及虛函式和列表：

單繼承中，基類有虛函式，所以首先是虛函式列表，然後是從基類繼承過來的成員變數，最後才是自己的成員變數。

由於override了基類的func2()，所以在虛函式列表中可以開看到，func2的域是derived，而不再是基類base。

5、有虛函式，多繼承（非虛擬繼承）；

class derived2 : public base 
virtual void func5() 
private:
int c_;
};class derived3 : public derived, public derived2 
private:
int d_;
};

記憶體布局：

從以上記憶體布局可以發現一些問題，就是屬於base的成員變數a_出現了兩次，雖然生成的時候可以通過，但是在實際使用過程中容易造成二義性出錯，所以這種用法是需要盡量避免的。

虛函式列表：

虛函式列表中也有同樣的問題，兩個虛函式列表，有重複的函式base::func3()，在實際中也要盡量避免。

6、無虛函式，多繼承，虛擬繼承；

將以上的derived類和derived2類對base的繼承改為虛擬繼承：

class derived3 : public derived, public derived2 
private:
int d_;
};

記憶體布局：

最後一種情況使用了虛擬繼承，記憶體布局就不同了，可以看出，一共有5個虛函式列表，在第一部分中（0~8），由兩個虛函式列表和derived的成員變數b_,第乙個虛函式列表是derived3類繼承derived類時生成的，第二個虛函式是derived繼承時base生成的。

對於第二部分（12~20）同理，第三部分（24）則是derived3自己的成員變數；

第四部分（28~32），則是derived3間接繼承base生成的。

虛函式列表：

虛函式列表有點複雜，此處有點不明白，為什麼會有負數出現，隱約能夠看懂虛函式列表的指向。

從以上可以看到，在例項化乙個類物件的時候，僅僅為類的成員變數和虛函式列表指標分配空間（虛函式的情況下），而成員函式屬於整個類共有的，不會再物件中分配空間。因此，當虛函式更多的時候，占用的記憶體空間會更多，所以在實際專案中，關於類的繼承體系的設計，需要考慮到這個方面。

如有問題，還請指正。