C++多重继承的内存布局
2023-06-29 12:11:28
深夜i
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C++
多重继承
内存布局
类
对象
C++在继承方面有多种方式，其中最常用的是单一继承和多重继承。而多重继承相较于单一继承，更为复杂，因为一个派生类可能会继承多个基类。这样就会涉及到内存布局问题，下面就来介绍一下C++多重继承的内存布局。
在多重继承中，派生类将从多个基类分别继承其成员变量和函数。这些基类都有自己的构造函数和析构函数。因此，对于一个派生类的对象，其内存布局将由所有基类的成员和自身成员组成。同时，基类成员的存储顺序取决于派生类继承的顺序。
在多重继承中，一个派生类可以通过两种方式继承基类，分别是虚拟继承和非虚拟继承。虚拟继承是通过继承虚基类来减少内存占用并且避免了菱形继承的问题，而非虚拟继承让一个子类拥有一份基类的拷贝。这也是多重继承中最常用的继承方式。
对于非虚拟继承来说，当一个派生类同时继承多个基类时，它会按照继承顺序分别包含每个基类的成员变量和函数。例如，如果一个派生类A同时继承了基类B和C，它的内存布局可以表示为：
class A: public B, public C
public:
int a;
;
内存布局如下所示：
B
+---+
| |
+---+
C
+---+
| |
+---+
int a
+---+
对于虚拟继承来说，由于基类的构造函数只会被调用一次，因此派生类只包含一份基类成员变量。例如，如果一个派生类D虚拟继承了基类B和C，它的内存布局可以表示为：
class D: public virtual B, public virtual C
public:
int d;
;
内存布局如下所示：
B
+---+
| |
+---+
C
+---+
| |
+---+
int d
+---+
在上述示例中，D只包含一份B和C的成员变量。这是通过在B和C的构造函数中使用虚拟表和虚函数机制完成的。
总结下来，C++多重继承的内存布局取决于继承顺序和继承方式。在继承方面，我们应该尽量避免多重继承，特别是对于菱形继承的情况。除此之外，在使用多重继承时，应该注意派生类内存布局的细节，以免出现意外问题。
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