C++多態、繼承的簡單分析

一直以為自己對多態和繼承已經比較了解，當遇到虛繼承的時候，發現有點犯暈，想不通了，于是在微博上向幾個大神請教，很快得到了他們的回復，高興之情無以言表。之后自己查了一些資料，結合大神的回復，在這里做一下簡單的記錄。

我的問題如下：

為什么虛繼承類的sizeof要大些啊，是因為虛繼承中，子類有指向父類的指針和指向父類的虛函數表的指針嗎，比非虛繼承多了這兩個指針？ @左耳朵耗子 @簡悅云風 @GeniusVczh

@GeniusVczh：調用的時候給的this和函數實際需要的this的指針不一定是一樣的，多重繼承的時候已經這樣了。再加上你還有virtual繼承，所以需要很多描述。

V福爾摩斯 回復 @GeniusVczh：看了B(第三個圖中的B)的內存布局，的確有vfptr和vbptr兩個指針

簡悅云風：和編譯器實現有關。實現上虛繼承更象是組合，因為它可以被菱形繼承而只有一份，所以加上一個額外指針引用這個對象。沒有虛函數時不生成虛表，所以 2 里就是 a 對象加額外指針。3里面 b 有虛表,就再加一個虛表指針。字數不夠不吐槽了。

左耳朵耗子：1） int a ：4字節；2）虛函數增加一個虛表指針：4字節。3）虛繼承還會增加一個指針：4字節。但是為什么最后會是16個字呢？你是在用VC++吧？看一下我的這篇文章（http://t.cn/a1lMjd 最后一個示例）你會知道VC++的對象布局是有點詭異。G++下應該是正常的。

看了簡悅云風和左耳朵耗子兩個大神的回復之后，自己覺得還是有點暈，于是看了一下《Effective C++》和《More Effective C++》，在這里做一下記錄。

多態的實現原理：

1：含有虛方法的類都有一個虛函數表

2：子類的虛方法會覆蓋父類對應的虛方法

3：含有虛方法的類的每個實例都有一個指向虛方法表的指針，如果虛繼承的話可能會有多個

4：根據3中的指針調用虛方法表中對應的虛方法

多態的實現差不多就是上面幾點。面試中經常遇到的就是調用哪個方法的問題，一句話告訴你是怎么調用的：在繼承關系中，非虛方法調用指針類型的方法；虛方法調用指針所指的對象類型的方法。非虛方法和默認參數都是靜態綁定，在繼承關系中只跟指針類型有關，跟指針所指的對象的實際類型無關。還有一點就是非虛方法就像C方法一樣，不用太在意，證明非虛方法就像C方法的一個方式就是，用一個空指針調用一個非虛方法，只要這個對象沒有用到對象的數據，就不會有任何問題。

再來看看我發問的哪個圖，為什么圖3中sizeof(B)=16，于是用VS自帶的工具看了一下B的內存布局，如下圖:

查看對象內存布局的VS命令：cl [filename].cpp /d1reportSingleClassLayout[className]

看到這個圖，其實還是不太好理解，int a占4字節，B有自己的虛函數表，虛函數指針占4字節，另外多出一個vfptr和vbptr，那就只能這樣理解了：vfptr指向父類的虛函數表，B每多虛繼承一個類，就多一個vfptr，不信你可以試試，vbptr指向A，但是每多虛繼承一個類，并不多出一個vbptr，這是和解呢？

@pop_Atry:干嘛不把B到A的偏移量放到虛表里面，何必為每個對象添加一個額外引用？

@簡悅云風:回復@pop_Atry: 1. 性能原因; 2.有的編譯器的確是放偏移量的.

風神一語中的，但如果不按照@pop_Atry，就是我們現在看到的，B變大了。

妹的，不同的編譯器有不同的實現，咋們討論這個問題有什么意義呢，千萬不要把不同編譯器編譯的代碼放到同一個程序中啊，啊哥。

虛擬繼承的出現就是為了解決重復繼承中多個間接父類的問題的，保證每個父類都只有一份。

Effective C++的作者建議盡量避免多繼承，如果不能避免也要避免菱形繼承，各種莫名其妙的復雜啊。所以說多繼承也就算了，還許多(虛多)繼承，那就要搞死人了。

更多了解請看左耳朵耗子的相關博客：http://blog.csdn.net/haoel/article/details/3081385