多继承下类对象布局与虚函数表分析

"这篇文档主要讨论了在多继承环境下，不包含覆盖函数的类对象的内存布局，分别针对Windows平台下的cl编译器、Linux平台下的gcc编译器以及Mac平台下的clang编译器进行了分析。文章指出，在这些平台中，子类对象的大小会受到虚函数表指针数量的影响，以及基类数据的继承。" 在多继承的场景中，类的对象布局会变得复杂。例如，一个名为`Derive`的类如果从多个基类继承，每个基类带有虚函数，那么`Derive`对象会包含对应于每个基类的虚表指针。在Windows平台的cl编译器下，`Derive`类大小被指定为32个字节。这表明，即使没有覆盖函数，多继承的类仍会因虚表的存在而增加内存占用。 虚函数表的布局是关键。每个虚表指针指向一个包含虚函数地址的数组，这些数组可以是多个基类共享的，或者每个基类单独拥有。在描述中提到，`Derive`类有两个虚表指针，一个对应于`BaseA`，另一个对应于`BaseB`。`offset_to_top(0)`表示`BaseA`或`Derive`的虚函数表的偏移量为0，即它们位于对象的开头。而`offset_to_top(-16)`则指示`BaseB`的虚函数表相对于对象头部的偏移量，这个负值是因为`this`指针通常在虚表指针之后，用于实现多态调用。 此外，RTTI（运行时类型信息）在这里也扮演着重要角色。RTTI包含了关于类及其虚函数表的信息，使得在运行时可以识别对象的实际类型。描述中提到了RTTI的两项，这意味着`BaseA`和`Derive`的虚表地址相同，它们的虚函数都存在于同一个链中。另一方面，`BaseB`的RTTI仅有一项，其虚函数表独立，但可能包含额外的析构函数，这是由于多继承下可能存在的重复析构函数。 总结来说，多继承的类在内存布局上会受到虚函数表和基类数据的影响。不同编译器可能会有不同的处理方式，但基本的原则保持一致：每个基类的虚函数表都会有一个对应的指针存储在子类对象中，而对象的大小会根据这些因素而增长。了解这些细节对于理解和优化C++代码的性能至关重要，特别是在涉及多态和继承的复杂系统中。