C 中虛繼承的作用及底層實現原理

虛繼承和虛函式是完全無相關的兩個概念。

虛繼承是解決c++多重繼承問題的一種手段，從不同途徑繼承來的同一基類，會在子類中存在多份拷貝。這將存在兩個問題：其一，浪費儲存空間；第二，存在二義性問題，通常可以將派生類物件的位址賦值給基類物件，實現的具體方式是，將基類指標指向繼承類（繼承類有基類的拷貝）中的基類物件的位址，但是多重繼承可能存在乙個基類的多份拷貝，這就出現了二義性。

虛繼承可以解決多種繼承前面提到的兩個問題：

虛繼承底層實現原理與編譯器相關，一般通過虛基類指標和虛基類表實現，每個虛繼承的子類都有乙個虛基類指標（占用乙個指標的儲存空間，4位元組）和虛基類表（不占用類物件的儲存空間）（需要強調的是，虛基類依舊會在子類裡面存在拷貝，只是僅僅最多存在乙份而已，並不是不在子類裡面了）；當虛繼承的子類被當做父類繼承時，虛基類指標也會被繼承。

實際上，vbptr指的是虛基類表指標（virtual base table pointer），該指標指向了乙個虛基類表（virtual table），虛表中記錄了虛基類與本類的偏移位址；通過偏移位址，這樣就找到了虛基類成員，而虛繼承也不用像普通多繼承那樣維持著公共基類（虛基類）的兩份同樣的拷貝，節省了儲存空間。

在這裡我們可以對比虛函式的實現原理：他們有相似之處，都利用了虛指標（均占用類的儲存空間）和虛表（均不占用類的儲存空間）。

虛基類依舊存在繼承類中，只占用儲存空間；虛函式不占用儲存空間。

虛基類表儲存的是虛基類相對直接繼承類的偏移；而虛函式表儲存的是虛函式位址。

此篇部落格有關於虛繼承詳細的記憶體分布情況

補充：

1、d繼承了b,c也就繼承了兩個虛基類指標

2、虛基類表儲存的是，虛基類相對直接繼承類的偏移（d並非是虛基類的直接繼承類，b,c才是）

[cpp]view plain

copy

#include

using

namespace std;

class a //大小為4

; class b :virtual

public a //大小為12，變數a,b共8位元組，虛基類表指標4

; class c :virtual

public a //與b一樣12

; class d :public b, public c //24,變數a,b,c,d共16，b的虛基類指標4，c的虛基類指標

; int main()

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