C++ 深入理解 虛繼承、多重繼承和直接繼承
阿新 • • 發佈:2018-12-26
【摘要】
本文從5段程式碼例項出發,通過類中類的普通繼承,類的虛繼承,類的多重繼承,多個虛擬函式類的普通繼承、虛繼承與多重繼承,幾個交叉概念,詳細的闡釋了繼承、虛擬函式與虛繼承的基本概念,深入剖析了繼承於虛繼承的區別於聯絡。
【Exp.001-虛繼承】
#include <stdio.h> class A { public: int a; };//sizeof(A)=4 class B : virtual public A { public: int b; };//sizeof(B)=4(A副本)+4(虛表指標)+4(自己變數)=12 class C : virtual public B { };//sizeof(c)= 12(B副本)+4(虛表指標) = 16,如果這裡改為直接繼承,那麼sizeof(c)=12 int main() { printf("%d\n", sizeof(C)); return 0; }
解析:這裡需要理解虛繼承基類對派生類的空間大小的影響,理解虛指標在虛繼承中為子類帶來了哪些空間的改變。
【Exp.002-多重繼承】
#include <stdio.h> class A { public: int a; };//sizeof(A) = 4 class B : virtual public A { };// sizeof(B) =4+4=8 class C : virtual public A { };//sizeof(C) =4+4=8 class D : public B, public C{ }; //sizeof(D)=8+8-4=12 這裡需要注意要減去4,因為B和C同時繼承A,只需要儲存一個A的副本就好了,sizeof(D)=4(A的副本)+4(B的虛表)+4(C的虛表)=12 int main() { printf("%d\n", sizeof(D)); return 0; }
解析:這裡需要關注 class D 的資料空間大小,理解多重虛繼承對派生類虛指標以及派生類空間的影響。
【Exp.003-普通繼承(含有:空類、虛擬函式)】
class A { }; class B { char ch; virtual void func0() { } }; class C { char ch1; char ch2; virtual void func() { } virtual void func1() { } }; class D: public A, public C { int d; virtual void func() { } virtual void func1() { } }; class E: public B, public C { int e; virtual void func0() { } virtual void func1() { } }; int main(void) { cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;//result=1 空類所佔空間的大小為 1 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;//result=8 1+4 對齊 8 cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;//result=8 1+1+4 對齊 8 cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;//result=12 C的副本+D本身=8+4=12 cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;//result=20 B的副本+C的副本+E本身=8+8+4=20 return 0; }
這裡需要區分一下:
①沒有繼承的時候,存在虛擬函式則需要加上虛指標,如果有多個也只需要加上一個,因為只有一個虛指標;
②對於普通繼承,類D和類E中自己的虛擬函式,大小為0,因為,它沒有虛表;
③對於虛繼承中,派生類中存在一個或多個虛擬函式的時候,它本身就有一個虛表,指向自己的虛表,所以要加4。
【Exp.004-虛繼承(多重繼承和虛擬函式)】
class CommonBase
{
int co;
};// size = 4
class Base1: virtual public CommonBase
{
public:
virtual void print1() { }
virtual void print2() { }
private:
int b1;
};//4副本+4虛指標+4自身+4(虛繼承+虛擬函式構成指標多一個)=16
class Base2: virtual public CommonBase
{
public:
virtual void dump1() { }
virtual void dump2() { }
private:
int b2;
};//同理16
class Derived: public Base1, public Base2
{
public:
void print2() { }
void dump2() { }
private:
int d;
};//16+16-4+4=32
解析:如果不是虛繼承的類,即便有虛擬函式也不會因此增加儲存空間,如果是虛繼承的類,沒有虛擬函式就新增一個虛指標空間,有虛擬函式不論多少個,就新增兩個虛指標空間。
【Exp.005-虛繼承與虛擬函式】
class A
{
public:
virtual void aa() { }
virtual void aa2() { }
private:
char ch[3];
}; // 1+4 = 補齊 = 8
class B: virtual public A
{
public:
virtual void bb() { }
virtual void bb2() { }
}; // 8(副本)+4(虛繼承)+4(虛指標) = 16
int main(void)
{
cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;// 4+4=8
cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;// A的副本+4+4=16
return 0;
}
解析:如果不是虛繼承的類,即便有虛擬函式也不會因此增加儲存空間,如果是虛繼承的類,沒有虛擬函式就新增一個虛指標空間,有虛擬函式不論多少個,就新增兩個虛指標空間。
【小結】
重要的事情講三遍!!!
如果不是虛繼承的類,即便有虛擬函式也不會因此增加儲存空間,如果是虛繼承的類,沒有虛擬函式就新增一個虛指標空間,有虛擬函式不論多少個,就新增兩個虛指標空間!!!