C 物件模型之Data Members

c++將nonstatic data members直接放在每乙個class object中。對於繼承而來的nonstatic data members(不管是virtual或是nonvirtual base class)也是如此.

static data members被放置在程式的乙個global data segment中，不會影響個別的class object的大小。在程式中，不管class被產生出多少個objects，static data members永遠只有1份實體（甚至，即時該class沒有object實體，其static data member也已經存在）。

point3d origin;
point3d &p;
origin.x = 0.0;
p->x = 0.0;
//問題：通過origin和p訪問x，開銷有什麼區別？從class和data member的角度來分析。

首先，要區分x是static還是nonstatic。如果是static，那麼不管是origin還是p，他們是沒有任何區別的。因為static data member是放在data segment中，不同class的如果有名稱衝突，就用name mangling來解決。

其次，如果x是nonstatic data member。在編譯時期，會把nonstatic data member直接複製到子類中，所以他的偏移量是已經確定了的。不管是class本身就有的，還是繼承來的（包括多重繼承）。但是，如果data member是從virtual base class繼承來的，那麼就會慢一些，因為通過指標我們無法確定p到底指向的是誰，所以要到執行期才能確定。而point3d origin，就一定是乙個point3d所以data member的偏移量在編譯時就確定了。

為了支援多型，增加了virtual function，必然帶來空間和訪問時間的額外負擔，主要表現如下：

多重繼承，按照宣告的順序，從上到下依次排列 subobject。所以，無論是訪問哪乙個的data member，都不需要付出額外的成本。members的位置在編譯的時候就固定了，因此訪問members只是乙個簡單的offset運算，就像單一繼承一樣簡單—-不管是經由乙個指標、乙個reference或是乙個object來訪問。

總體思路就是把資料分為固定部分和共享部分。固定部分直接放到前面，不在變化。共享部分就是virtual base class的部分，有兩種處理辦法，分別對應兩種記憶體布局。

區分& point3d::x 和 & origin.x:

取乙個nonstatic data member的位址，將會得到它在class中的offset。&point3d::x繫結於真正class object身上的data member的位址，將會得到該member在記憶體中的真正位址。& origin.x

為了區分乙個沒有指向任何data member的指標，和乙個指向第乙個data member的指標，所以每乙個真正的member offset值都被加上一。

float point3d::*p1 = 0;
float point3d::*p2 = &point3d::x;    
if ( p1 == p2)
// 這個是可以區分的，因為就算x在第乙個，他的offset也被加了1. 也就是說 &point3d::x表示取x的offset，而offset都是真實的offset+1。

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