参考资料：

深度探索c++对象模型第三章

概述

class A{};
class B: public virtual A{};
class C: public virtual A{};
class D: public B, public C{ char c;};

   cout<<"A:"<<sizeof(A)<<endl;
   cout<<"B:"<<sizeof(B)<<endl;
   cout<<"C:"<<sizeof(C)<<endl;
   cout<<"D:"<<sizeof(D)<<endl;

结果为：

A:1
B:4
C:4
D:12

一个空类，sizeof(A) == 1 byte（这是编译器安插的一个char,是这个class对象在内存中有独一的地址）
当虚拟继承一个类的时候，类中存放了指向virtual base class subobject的相关的指针(本编译器指针为4bytes):
- 但是，B,C为什么为4 bytes不为5bytes ? 因为，指向virtual base class的指针占据了类的开头，有了成员，则不需要编译器安插一个char；
Alignment的限制；在32位计算机上，为了使bus的效率达到最高，一般采取内存对齐的方式；如B,C刚好4bytes，
对于类D:
- 一个virtual base class subobject只会在派生类中存在一份实体
- 被大家共享的A只有一个实体，大小为1bytes;(有了成员就会忽略)
- B和C加起来为8bytes;
- class D中有一个char 1byte;
  因此，D中（两个指针，一个char），对齐后为12bytes;

如图中， X:为A, Y,Z为B,C;

1. data member 的绑定

typedef    int length;

class Point3d{
public:
    // length 被决议为global length
    void mumble(length val){_val = val;}
    length mumble(){return _val;}
    //...
private:

    // length 的声明要放在“本class 对它的第一个参考之前”
    // 这个length会导致前面的操作 非法
    typedef float length;
    length _val;
    // ...
};

2. data member 的布局

Nonstatic data member在class object 的

 同一access section（public, private, protected）中的排列顺序和声明顺序一样

// 例子

class Point3d{
public:
    // ..
private:
    float x;
    static List<Point3d*> *freeeList;
    float y;
    static const int chunksize = 250;
    float z;

};

 // 等价于
class Point3d{
public:
    // ..
private:
    float x;
    static List<Point3d*> *freeeList;

private:
    float y;
    static const int chunksize = 250;

private:
    float z;

};

3. data Member 的存取

对于一个

    Point3d origin, *pt = &origin;
    origin.x  = 0.0;
    pt -> x = 0.0;

这两种存取方式的差异

如果point3d是一个派生类，在其继承结构中有一个virtual base class，并且被存取的是一个virtual base class 中继承来的member时，必须要等待执行器才能确定pt指向哪一种class type;

static data member 的存取
static data member 存放在 global data segment中，取static data member 的地址得到的是一个指向static data的指针；

4. 继承

4.1 只继承没有多态

继承中的问题：
- 把一个class 分解成多个层继承，导致class 膨胀；

对于图中的类，我们可以定义三个层级的继承；

继承的布局为：

如图所示，每个类由于内存对齐，有了很多的padding;

但是，如果把padding去掉，破坏“base class subobject”的完整性，导致的后果如下：

4.2 加上多态

4.2.1 多态继承

对于虚函数，类必须产生一个vptr指向虚函数表；

struct no_virts{
    int d1,d2;

};


class has_virts: public no_virts{
public:
    virtual void foo();
    // ...
private:
    int d3;
};

内存布局为：

4.2.2 vptr的内存布局

vptr的布局一般放在class object 的开头或者结尾；

结尾：能够保留base class C struct的对象布局，因而能够在c程序代码中使用；
前端： “在多重继承下，通过指向class members的指针调用virtual function”，会有帮助；

4.2.3 多重继承

point2d ,Vertex两个类含有virtual接口
内存布局为：

4.3 虚拟继承

Vertex和Point3d虚拟继承Point2d
·Vertex3d普通继承两个类；

对于virtual base class：

【方法一】：

在每个vritual base class 的派生类中加入一个指针，指向virtual base class
- 如图3.5a

【方法二】：

c++在virtual function table 中放置virtual base class的offset,virtual function table通过正负索引来判断；
索引为正值，索引到虚函数
索引为负值，索引到virtual base class的offsets

如图所示: