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c++继承中的内存布局 <转>

来源: 未知 分享至:

今天在网上看到了一篇写得非常好的文章,是有关c++类继承内存布局的。看了之后获益良多,现在转在我自己的博客里面,作为以后复习之用。

——谈VC++对象模型
(美)简.格雷
程化    译

译者前言

一个C++程序员,想要进一步提升技术水平的话,应该多了解一些语言的语意细 节。对于使用VC++的程序员来说,还应该了解一些VC++对于C++的诠释。 Inside the C++ Object Model虽然是一本好书,然而,书的篇幅多一些,又和具体的VC++关系小一些。因此,从篇幅和内容来看,译者认为本文是深入理解C++对象模型比较好 的一个出发点。
这篇文章以前看到时就觉得很好,旧文重读,感觉理解得更多一些了,于是产生了翻译出来,与大家共享的想法。虽然文章不长,但时间有限,又若干次在翻译时打盹睡着,拖拖拉拉用了小一个月。
一方面因本人水平所限,另一方面因翻译时经常打盹,错误之处恐怕不少,欢迎大家批评指正。

本文原文出处为MSDN。如果你安装了MSDN,可以搜索到C++ Under the Hood。否则也可在网站上找到http://msdn.microsoft.com/archive/default.asp?url=/archive/en-us/dnarvc/html/jangrayhood.asp 

1 前言

了解你所使用的编程语言究竟是如何实现的,对于C++程序员可能特别有意义。首 先,它可以去除我们对于所使用语言的神秘感,使我们不至于对于编译器干的活感到完全不可思议;尤其重要的是,它使我们在Debug和使用语言高级特性的时 候,有更多的把握。当需要提高代码效率的时候,这些知识也能够很好地帮助我们。

本文着重回答这样一些问题:
1* 类如何布局?
2* 成员变量如何访问?
3* 成员函数如何访问?
4* 所谓的“调整块”(adjuster thunk)是怎么回事?
5* 使用如下机制时,开销如何:
  * 单继承、多重继承、虚继承
  * 虚函数调用
  * 强制转换到基类,或者强制转换到虚基类
  * 异常处理
首先,我们顺次考察C兼容的结构(struct)的布局,单继承,多重继承,以及虚继承;
接着,我们讲成员变量和成员函数的访问,当然,这里面包含虚函数的情况;
再接下来,我们考察构造函数,析构函数,以及特殊的赋值操作符成员函数是如何工作的,数组是如何动态构造和销毁的;
最后,简单地介绍对异常处理的支持。

对每个语言特性,我们将简要介绍该特性背后的动机,该特性自身的语意(当然,本 文决不是“C++入门”,大家对此要有充分认识),以及该特性在微软的 VC++中是如何实现的。这里要注意区分抽象的C++语言语意与其特定实现。微软之外的其他C++厂商可能提供一个完全不同的实现,我们偶尔也会将 VC++的实现与其他实现进行比较。

2 类布局

本节讨论不同的继承方式造成的不同内存布局。

2.1 C结构(struct)

由于C++基于C,所以C++也“基本上”兼容C。特别地,C++规范在“结构”上使用了和C相同的,单的内存布局原则:成员变量按其被声明的顺序排列,按具体实现所规定的对齐原则在内存地址上对齐。 所有的C/C++厂商都保证他们的C/C++编译器对于有效的C结构采用完全相同的布局。这里,A是一个简单的C结构,其成员布局和对齐方式都一目了然

\"\"

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  1. struct  A {  
  2.    char  c;  
  3.    int  i;  
  4. };  
view plain
  1. struct A {  

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