C++继承体系中的内存分段
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讨论这个问题之前我们先明确类的结构,一个类的大概组成,下面的很多分类名词都是我个人杜撰,为的就是让读者看懂能够区分,下面分别分类:
目录
空类 | 不含任何成员变量,也不继承某个基类。 |
结构类 | 像C语言中结构体一样,要么只包含基本数据类型,要么是其他构造类型的嵌套,或者两者兼而有之。 |
派生类 | 有至少一个基类。 |
多态类 | 本身是一个派生类,且基类中有虚函数。 |
以上只是大概的分类,细分会在下面的情况里讨论,该文章仅当作为个人使用C++经验的总结,不作学习参考,因为归纳与分类这个事情,学会了自然通。
———————————————进入正题——————————————
空类:
空类不空,虽然不含任何成员,但必须用一个占位符描述,站在逻辑的角度来考虑,因为其存在的合法性,必须在语法上保证正确性,如果构建一个空类的数组。试想没有大小类构成的数组,又怎么去偏移地址来寻找下一个元素呢!
结构类:
其内存分布与C语言中的结构体没有任何区别。
派生类:
派生表现的是一种继承关系。派生类中一定有父类的共性,也有自己的个性。表现出的是一种继承与发展的关系。刚从C语言转到C++时转不过弯来常常自问为什么要继承呢,都写到一个类里不行吗?后来明白如果没有继承便少了一种代码重用方式。关于派生类的内存对齐方式,我前面的随笔中有写:
要讨论派生类的内存分段,就要从赋值兼容说起,这里先明确定义:赋值兼容规则是指,在需要基类对象的任何地方,都可以使用公有派生类的对象来替代。
赋值兼容细化 1 派生类的对象可以赋值给基类对象。 |
派生类转化成基类是一种类型安全的转化,对象赋值不必讨论。主要是看指针和引用。
#includeusing namespace std; class P1 { public: P1():m_p1(0){ cout<<"P1():"<<this<<endl; } ~P1(){ cout<<"~P1():"<<this<<endl; } void* PrintP1(){ cout<<"P1_Prinit:"<<this<<endl; return this; } protected: int m_p1; }; class P2 { public: P2():m_p2(0){ cout<<"P2():"<<this<<endl; } ~P2(){ cout<<"~P2():"<<this<<endl; } void* PrintP2(){ cout<<"P1_Prinit:"<<this<<endl; return this; } protected: int m_p2; }; class Son:public P1,public P2 { public: Son():m_s1(0){ cout<<"Son():"<<this<<endl; } ~Son(){} void* PrintSon() { cout<<"Son_Print:"<<this<<endl; return this; } protected: int m_s1; }; int main() { cout<<"---------create a son instance--------------"<<endl; Son s1; cout<<"-----------pointer compare------------------"<<endl; P1 * p1Son = &s1; P2 * p2Son = &s1; if((long long)p1Son == (long long)p2Son) cout<<"p1Son==p2Son"<<endl; else cout<<"p1Son:"< ----"<<"p2Son:"<" endl; cout<<"--------reference pointer compare-----------"<<endl; P1 & r1Son = s1; P2 & r2Son = s1; if((long long)(&r1Son) == (long long)(&r2Son)) cout<<"r1Son==r2Son"<<endl; else cout<<"pr1Son:"<<(&r1Son)<<"----"<<"pr2Son:"<<(&r2Son)<<endl; return 0; }
运行结果:
不同的基类指针指向同一个派生类对象,其指针的值不同,也就是说不同基类指针在接受派生类对象赋值时,所指向的派生类的“段”是不一样的。基类引用派生类对象同理。
多态类:
多态类的讨论实际上就是虚函数表的继承与合并问题,情况比较多,放在这篇文章中讨论: