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            虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)

            Posted on 2007-06-12 12:21 chemz 閱讀(36209) 評(píng)論(15)  編輯 收藏 引用 所屬分類(lèi): C++
                                          虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)
                虛繼承和虛基類(lèi)的定義是非常的簡(jiǎn)單的,同時(shí)也是非常容易判斷一個(gè)繼承是否是虛繼承
            的,雖然這兩個(gè)概念的定義是非常的簡(jiǎn)單明確的,但是在C++語(yǔ)言中虛繼承作為一個(gè)比較生
            僻的但是又是絕對(duì)必要的組成部份而存在著,并且其行為和模型均表現(xiàn)出和一般的繼承體系
            之間的巨大的差異(包括訪問(wèn)性能上的差異),現(xiàn)在我們就來(lái)徹底的從語(yǔ)言、模型、性能和
            應(yīng)用等多個(gè)方面對(duì)虛繼承和虛基類(lèi)進(jìn)行研究。
                首先還是先給出虛繼承和虛基類(lèi)的定義。
                虛繼承:在繼承定義中包含了virtual關(guān)鍵字的繼承關(guān)系;
                虛基類(lèi):在虛繼承體系中的通過(guò)virtual繼承而來(lái)的基類(lèi),需要注意的是:
                        struct CSubClass : public virtual CBase {}; 其中CBase稱(chēng)之為CSubClass
                        的虛基類(lèi),而不是說(shuō)CBase就是個(gè)虛基類(lèi),因?yàn)镃Base還可以不不是虛繼承體系
                        中的基類(lèi)。
                有了上面的定義后,就可以開(kāi)始虛繼承和虛基類(lèi)的本質(zhì)研究了,下面按照語(yǔ)法、語(yǔ)義、
            模型、性能和應(yīng)用五個(gè)方面進(jìn)行全面的描述。

                1. 語(yǔ)法
                   語(yǔ)法有語(yǔ)言的本身的定義所決定,總體上來(lái)說(shuō)非常的簡(jiǎn)單,如下:
                       struct CSubClass : public virtual CBaseClass {};
                   其中可以采用public、protected、private三種不同的繼承關(guān)鍵字進(jìn)行修飾,只要
                   確保包含virtual就可以了,這樣一來(lái)就形成了虛繼承體系,同時(shí)CBaseClass就成為
                   了CSubClass的虛基類(lèi)了。
                   其實(shí)并沒(méi)有那么的簡(jiǎn)單,如果出現(xiàn)虛繼承體系的進(jìn)一步繼承會(huì)出現(xiàn)什么樣的狀況呢?
                   如下所示:
                        /*
                         * 帶有數(shù)據(jù)成員的基類(lèi)
                         */
                        struct CBaseClass1
                        {
                            CBaseClass1( size_t i ) : m_val( i ) {}
                        
                            size_t m_val;
                        };
                        /*
                         * 虛擬繼承體系
                         */
                        struct CSubClassV1 : public virtual CBaseClass1
                        {
                            CSubClassV1( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
                        };           
                        struct CSubClassV2 : public virtual CBaseClass1
                        {
                            CSubClassV2( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
                        };           
                        struct CDiamondClass1 : public CSubClassV1, public CSubClassV2
                        {
                            CDiamondClass1( size_t i ) : CBaseClass1( i ), CSubClassV1( i ), CSubClassV2( i ) {}
                        };           
                        struct CDiamondSubClass1 : public CDiamondClass1
                        {
                            CDiamondSubClass1( size_t i ) : CBaseClass1( i ), CDiamondClass1( i ) {}
                        };
                   注意上面代碼中的CDiamondClass1和CDiamondSubClass1兩個(gè)類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)初始化列
                   表中的內(nèi)容。可以發(fā)現(xiàn)其中均包含了虛基類(lèi)CBaseClass1的初始化工作,如果沒(méi)有這
                   個(gè)初始化語(yǔ)句就會(huì)導(dǎo)致編譯時(shí)錯(cuò)誤,為什么會(huì)這樣呢?一般情況下不是只要在
                   CSubClassV1和CSubClassV2中包含初始化就可以了么?要解釋該問(wèn)題必須要明白虛
                   繼承的語(yǔ)義特征,所以參看下面語(yǔ)義部分的解釋。
                  
                2. 語(yǔ)義
                   從語(yǔ)義上來(lái)講什么是虛繼承和虛基類(lèi)呢?上面僅僅是從如何在C++語(yǔ)言中書(shū)寫(xiě)合法的
                   虛繼承類(lèi)定義而已。首先來(lái)了解一下virtual這個(gè)關(guān)鍵字在C++中的公共含義,在C++
                   語(yǔ)言中僅僅有兩個(gè)地方可以使用virtual這個(gè)關(guān)鍵字,一個(gè)就是類(lèi)成員虛函數(shù)和這里
                   所討論的虛繼承。不要看這兩種應(yīng)用場(chǎng)合好像沒(méi)什么關(guān)系,其實(shí)他們?cè)诒尘罢Z(yǔ)義上
                   具有virtual這個(gè)詞所代表的共同的含義,所以才會(huì)在這兩種場(chǎng)合使用相同的關(guān)鍵字。
                   那么virtual這個(gè)詞的含義是什么呢?
                   virtual在《美國(guó)傳統(tǒng)詞典[雙解]》中是這樣定義的:
                       adj.(形容詞)
                       1. Existing or resulting in essence or effect though not in actual
                          fact, form, or name:
                          實(shí)質(zhì)上的,實(shí)際上的:雖然沒(méi)有實(shí)際的事實(shí)、形式或名義,但在實(shí)際上或效
                          果上存在或產(chǎn)生的;
                       2. Existing in the mind, especially as a product of the imagination.
                          Used in literary criticism of text.
                          虛的,內(nèi)心的:在頭腦中存在的,尤指意想的產(chǎn)物。用于文學(xué)批評(píng)中。
                   我們采用第一個(gè)定義,也就是說(shuō)被virtual所修飾的事物或現(xiàn)象在本質(zhì)上是存在的,
                   但是沒(méi)有直觀的形式表現(xiàn),無(wú)法直接描述或定義,需要通過(guò)其他的間接方式或手段
                   才能夠體現(xiàn)出其實(shí)際上的效果。
                   那么在C++中就是采用了這個(gè)詞意,不可以在語(yǔ)言模型中直接調(diào)用或體現(xiàn)的,但是確
                   實(shí)是存在可以被間接的方式進(jìn)行調(diào)用或體現(xiàn)的。比如:虛函數(shù)必須要通過(guò)一種間接的
                   運(yùn)行時(shí)(而不是編譯時(shí))機(jī)制才能夠激活(調(diào)用)的函數(shù),而虛繼承也是必須在運(yùn)行
                   時(shí)才能夠進(jìn)行定位訪問(wèn)的一種體制。存在,但間接。其中關(guān)鍵就在于存在、間接和共
                   享這三種特征。
                   對(duì)于虛函數(shù)而言,這三個(gè)特征是很好理解的,間接性表明了他必須在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際
                   的對(duì)象來(lái)完成函數(shù)尋址,共享性表象在基類(lèi)會(huì)共享被子類(lèi)重載后的虛函數(shù),其實(shí)指向
                   相同的函數(shù)入口。
                   對(duì)于虛繼承而言,這三個(gè)特征如何理解呢?存在即表示虛繼承體系和虛基類(lèi)確實(shí)存在,
                   間接性表明了在訪問(wèn)虛基類(lèi)的成員時(shí)同樣也必須通過(guò)某種間接機(jī)制來(lái)完成(下面模型
                   中會(huì)講到),共享性表象在虛基類(lèi)會(huì)在虛繼承體系中被共享,而不會(huì)出現(xiàn)多份拷貝。
                   那現(xiàn)在可以解釋語(yǔ)法小節(jié)中留下來(lái)的那個(gè)問(wèn)題了,“為什么一旦出現(xiàn)了虛基類(lèi),就必
                   須在沒(méi)有一個(gè)繼承類(lèi)中都必須包含虛基類(lèi)的初始化語(yǔ)句”。由上面的分析可以知道,
                   虛基類(lèi)是被共享的,也就是在繼承體系中無(wú)論被繼承多少次,對(duì)象內(nèi)存模型中均只會(huì)
                   出現(xiàn)一個(gè)虛基類(lèi)的子對(duì)象(這和多繼承是完全不同的),這樣一來(lái)既然是共享的那么
                   每一個(gè)子類(lèi)都不會(huì)獨(dú)占,但是總還是必須要有一個(gè)類(lèi)來(lái)完成基類(lèi)的初始化過(guò)程(因?yàn)?br>       所有的對(duì)象都必須被初始化,哪怕是默認(rèn)的),同時(shí)還不能夠重復(fù)進(jìn)行初始化,那到
                   底誰(shuí)應(yīng)該負(fù)責(zé)完成初始化呢?C++標(biāo)準(zhǔn)中(也是很自然的)選擇在每一次繼承子類(lèi)中
                   都必須書(shū)寫(xiě)初始化語(yǔ)句(因?yàn)槊恳淮卫^承子類(lèi)可能都會(huì)用來(lái)定義對(duì)象),而在最下層
                   繼承子類(lèi)中實(shí)際執(zhí)行初始化過(guò)程。所以上面在每一個(gè)繼承類(lèi)中都要書(shū)寫(xiě)初始化語(yǔ)句,
                   但是在創(chuàng)建對(duì)象時(shí),而僅僅會(huì)在創(chuàng)建對(duì)象用的類(lèi)構(gòu)造函數(shù)中實(shí)際的執(zhí)行初始化語(yǔ)句,
                   其他的初始化語(yǔ)句都會(huì)被壓制不調(diào)用。
                  
                3. 模型
                   為了實(shí)現(xiàn)上面所說(shuō)的三種語(yǔ)義含義,在考慮對(duì)象的實(shí)現(xiàn)模型(也就是內(nèi)存模型)時(shí)就
                   很自然了。在C++中對(duì)象實(shí)際上就是一個(gè)連續(xù)的地址空間的語(yǔ)義代表,我們來(lái)分析虛
                   繼承下的內(nèi)存模型。
                   3.1. 存在
                       也就是說(shuō)在對(duì)象內(nèi)存中必須要包含虛基類(lèi)的完整子對(duì)象,以便能夠完成通過(guò)地址
                       完成對(duì)象的標(biāo)識(shí)。那么至于虛基類(lèi)的子對(duì)象會(huì)存放在對(duì)象的那個(gè)位置(頭、中間、
                       尾部)則由各個(gè)編譯器選擇,沒(méi)有差別。(在VC8中無(wú)論虛基類(lèi)被聲明在什么位置,
                       虛基類(lèi)的子對(duì)象都會(huì)被放置在對(duì)象內(nèi)存的尾部)
                   3.2. 間接
                       間接性表明了在直接虛基承子類(lèi)中一定包含了某種指針(偏移或表格)來(lái)完成通
                       過(guò)子類(lèi)訪問(wèn)虛基類(lèi)子對(duì)象(或成員)的間接手段(因?yàn)樘摶?lèi)子對(duì)象是共享的,
                       沒(méi)有確定關(guān)系),至于采用何種手段由編譯器選擇。(在VC8中在子類(lèi)中放置了
                       一個(gè)虛基類(lèi)指針vbc,該指針指向虛函數(shù)表中的一個(gè)slot,該slot中存放則虛基
                       類(lèi)子對(duì)象的偏移量的負(fù)值,實(shí)際上就是個(gè)以補(bǔ)碼表示的int類(lèi)型的值,在計(jì)算虛
                       基類(lèi)子對(duì)象首地址時(shí),需要將該偏移量取絕對(duì)值相加,這個(gè)主要是為了和虛表
                       中只能存放虛函數(shù)地址這一要求相區(qū)別,因?yàn)榈刂肥窃a表示的無(wú)符號(hào)int類(lèi)型
                       的值)
                   3.3. 共享
                       共享表明了在對(duì)象的內(nèi)存空間中僅僅能夠包含一份虛基類(lèi)的子對(duì)象,并且通過(guò)
                       某種間接的機(jī)制來(lái)完成共享的引用關(guān)系。在介紹完整個(gè)內(nèi)容后會(huì)附上測(cè)試代碼,
                       體現(xiàn)這些內(nèi)容。
                4. 性能
                   由于有了間接性和共享性?xún)蓚€(gè)特征,所以決定了虛繼承體系下的對(duì)象在訪問(wèn)時(shí)必然
                   會(huì)在時(shí)間和空間上與一般情況有較大不同。
                   4.1. 時(shí)間
                       在通過(guò)繼承類(lèi)對(duì)象訪問(wèn)虛基類(lèi)對(duì)象中的成員(包括數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員)時(shí),都
                       必須通過(guò)某種間接引用來(lái)完成,這樣會(huì)增加引用尋址時(shí)間(就和虛函數(shù)一樣),
                       其實(shí)就是調(diào)整this指針以指向虛基類(lèi)對(duì)象,只不過(guò)這個(gè)調(diào)整是運(yùn)行時(shí)間接完成的。
                       (在VC8中通過(guò)打開(kāi)匯編輸出,可以查看*.cod文件中的內(nèi)容,在訪問(wèn)虛基類(lèi)對(duì)象
                       成員時(shí)會(huì)形成三條mov間接尋址語(yǔ)句,而在訪問(wèn)一般繼承類(lèi)對(duì)象時(shí)僅僅只有一條mov
                       常量直接尋址語(yǔ)句)
                   4.2. 空間
                       由于共享所以不同在對(duì)象內(nèi)存中保存多份虛基類(lèi)子對(duì)象的拷貝,這樣較之多繼承
                       節(jié)省空間。
                5. 應(yīng)用
                   談了那么多語(yǔ)言特性和內(nèi)容,那么在什么情況下需要使用虛繼承,而一般應(yīng)該如何使
                   用呢?
                   這個(gè)問(wèn)題其實(shí)很難有答案,一般情況下如果你確性出現(xiàn)多繼承沒(méi)有必要,必須要共享
                   基類(lèi)子對(duì)象的時(shí)候可以考慮采用虛繼承關(guān)系(C++標(biāo)準(zhǔn)ios體系就是這樣的)。由于每
                   一個(gè)繼承類(lèi)都必須包含初始化語(yǔ)句而又僅僅只在最底層子類(lèi)中調(diào)用,這樣可能就會(huì)使
                   得某些上層子類(lèi)得到的虛基類(lèi)子對(duì)象的狀態(tài)不是自己所期望的(因?yàn)樽约旱某跏蓟Z(yǔ)
                   句被壓制了),所以一般建議不要在虛基類(lèi)中包含任何數(shù)據(jù)成員(不要有狀態(tài)),只
                   可以作為接口類(lèi)來(lái)提供。

            附錄:測(cè)試代碼
            #include <ctime>
            #include <iostream>

            /*
             * 帶有數(shù)據(jù)成員的基類(lèi)
             */
            struct CBaseClass1
            {
                CBaseClass1( size_t i ) : m_val( i ) {}

                size_t m_val;
            };
            /*
             * 虛擬繼承體系
             */
            struct CSubClassV1 : public virtual CBaseClass1
            {
                CSubClassV1( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
            };

            struct CSubClassV2 : public virtual CBaseClass1
            {
                CSubClassV2( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
            };

            struct CDiamondClass1 : public CSubClassV1, public CSubClassV2
            {
                CDiamondClass1( size_t i ) : CBaseClass1( i ), CSubClassV1( i ), CSubClassV2( i ) {}
            };

            struct CDiamondSubClass1 : public CDiamondClass1
            {
                CDiamondSubClass1( size_t i ) : CBaseClass1( i ), CDiamondClass1( i ) {}
            };
            /*
             * 正常繼承體系
             */
            struct CSubClassN1 : public CBaseClass1
            {
                CSubClassN1( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
            };
            struct CSubClassN2 : public CBaseClass1
            {
                CSubClassN2( size_t i ) : CBaseClass1( i ) {}
            };
            struct CMultiClass1 : public CSubClassN1, public CSubClassN2
            {
                CMultiClass1( size_t i ) : CSubClassN1( i ), CSubClassN2( i ) {}
            };
            struct CMultiSubClass1 : public CMultiClass1
            {
                CMultiSubClass1( size_t i ) : CMultiClass1( i ) {}
            };
            /*
             * 不帶有數(shù)據(jù)成員的接口基類(lèi)
             */
            struct CBaseClass2
            {
                virtual void func() {};
                virtual ~CBaseClass2() {}
            };
            /*
             * 虛擬繼承體系
             */
            // struct CBaseClassX { CBaseClassX() {i1 = i2 = 0xFFFFFFFF;} size_t i1, i2;};
            struct CSubClassV3 : public virtual CBaseClass2
            {
            };
            struct CSubClassV4 : public virtual CBaseClass2
            {
            };
            struct CDiamondClass2 : public CSubClassV3, public CSubClassV4
            {
            };
            struct CDiamondSubClass2 : public CDiamondClass2
            {
            };

            /*
             * 正常繼承體系
             */
            struct CSubClassN3 : public CBaseClass2
            {
            };
            struct CSubClassN4 : public CBaseClass2
            {
            };
            struct CMultiClass2 : public CSubClassN3, public CSubClassN4
            {
            };
            struct CMultiSubClass2 : public CMultiClass2
            {
            };

            /*
             * 內(nèi)存布局用類(lèi)聲明.
             */
            struct CLayoutBase1
            {
                CLayoutBase1() : m_val1( 0 ), m_val2( 1 ) {}

                size_t m_val1, m_val2;
            };
            struct CLayoutBase2
            {
                CLayoutBase2() : m_val1( 3 ) {}

                size_t m_val1;
            };
            struct CLayoutSubClass1 : public virtual CBaseClass1, public CLayoutBase1, public CLayoutBase2
            {
                CLayoutSubClass1() : CBaseClass1( 2 ) {}
            };


            #define MAX_TEST_COUNT 1000 * 1000 * 16
            #define TIME_ELAPSE() ( std::clock() - start * 1.0 ) / CLOCKS_PER_SEC

            int main( int argc, char *argv[] )
            {
                /*
                 * 類(lèi)體系中的尺寸.
                 */
                std::cout << "================================ sizeof ================================" << std::endl;
                std::cout << "    ----------------------------------------------------------------" << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CBaseClass1 )       = " << sizeof( CBaseClass1 ) << std::endl;
                std::cout << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassV1 )       = " << sizeof( CSubClassV1 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassV2 )       = " << sizeof( CSubClassV2 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CDiamondClass1 )    = " << sizeof( CDiamondClass1 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CDiamondSubClass1 ) = " << sizeof( CDiamondSubClass1 ) << std::endl;
                std::cout << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassN1 )       = " << sizeof( CSubClassN1 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassN2 )       = " << sizeof( CSubClassN2 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CMultiClass1 )      = " << sizeof( CMultiClass1 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CMultiSubClass1 )   = " << sizeof( CMultiSubClass1 ) << std::endl;

                std::cout << "    ----------------------------------------------------------------" << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CBaseClass2 )       = " << sizeof( CBaseClass2 ) << std::endl;
                std::cout << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassV3 )       = " << sizeof( CSubClassV3 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassV4 )       = " << sizeof( CSubClassV4 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CDiamondClass2 )    = " << sizeof( CDiamondClass2 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CDiamondSubClass2 ) = " << sizeof( CDiamondSubClass2 ) << std::endl;
                std::cout << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassN3 )       = " << sizeof( CSubClassN3 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CSubClassN4 )       = " << sizeof( CSubClassN4 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CMultiClass2 )      = " << sizeof( CMultiClass2 ) << std::endl;
                std::cout << "sizeof( CMultiSubClass2 )   = " << sizeof( CMultiSubClass2 ) << std::endl;
                /*
                 * 對(duì)象內(nèi)存布局
                 */
                std::cout << "================================ layout ================================" << std::endl;
                std::cout << "    --------------------------------MI------------------------------" << std::endl;
                CLayoutSubClass1 *lsc = new CLayoutSubClass1;
                std::cout << "sizeof( CLayoutSubClass1 )   = " << sizeof( CLayoutSubClass1 ) << std::endl;
                std::cout << "CLayoutBase1 offset of CLayoutSubClass1 is " << (char*)(CLayoutBase1 *)lsc - (char*)lsc << std::endl;
                std::cout << "CBaseClass1  offset of CLayoutSubClass1 is " << (char*)(CBaseClass1  *)lsc - (char*)lsc << std::endl;
                std::cout << "CLayoutBase2 offset of CLayoutSubClass1 is " << (char*)(CLayoutBase2 *)lsc - (char*)lsc << std::endl;

                int *ptr = (int*)lsc;
                std::cout << "vbc in CLayoutSubClass1 is " << *(int*)ptr[3] << std::endl;

                delete lsc;

                std::cout << "    --------------------------------SI------------------------------" << std::endl;
                CSubClassV1 *scv1 = new CSubClassV1( 1 );
                std::cout << "sizeof( CSubClassV1 )   = " << sizeof( CSubClassV1 ) << std::endl;
                std::cout << "CBaseClass1 offset of CSubClassV1 is " << (char*)(CBaseClass1 *)scv1 - (char*)scv1 << std::endl;

                ptr = (int*)scv1;
                std::cout << "vbc in CSubClassV1 is " << *(int*)ptr[0] << std::endl;

                delete scv1;

                /*
                 * 性能測(cè)試
                 */
                std::cout << "================================ Performance ================================" << std::endl;
                double times[4];
                size_t idx = 0;

                CSubClassV1 *ptr1 = new CDiamondClass1( 1 );
                std::clock_t start = std::clock();
                {
                    for ( size_t i = 0; i < MAX_TEST_COUNT; ++i )
                        ptr1->m_val = i;
                }
                times[idx++] = TIME_ELAPSE();
                delete static_cast<CDiamondClass1*>( ptr1 );

                CSubClassN1 *ptr2 = new CMultiClass1( 0 );
                start = std::clock();
                {
                    for ( size_t i = 0; i < MAX_TEST_COUNT; ++i )
                        ptr2->m_val = i;
                }
                times[idx++] = TIME_ELAPSE();
                delete static_cast<CMultiClass1*>( ptr2 );

                std::cout << "CSubClassV1::ptr1->m_val " << times[0] << " s" << std::endl;
                std::cout << "CSubClassN1::ptr2->m_val " << times[1] << " s" << std::endl;

                return 0;
            }

            測(cè)試環(huán)境:
                軟件環(huán)境:Visual Studio2005 Pro + SP1, boost1.34.0
                硬件環(huán)境:PentiumD 3.0GHz, 4G RAM
            測(cè)試數(shù)據(jù):
            ================================ sizeof ================================
                ----------------------------------------------------------------
            sizeof( CBaseClass1 )       = 4

            sizeof( CSubClassV1 )       = 8
            sizeof( CSubClassV2 )       = 8
            sizeof( CDiamondClass1 )    = 12
            sizeof( CDiamondSubClass1 ) = 12

            sizeof( CSubClassN1 )       = 4
            sizeof( CSubClassN2 )       = 4
            sizeof( CMultiClass1 )      = 8
            sizeof( CMultiSubClass1 )   = 8
                ----------------------------------------------------------------
            sizeof( CBaseClass2 )       = 4

            sizeof( CSubClassV3 )       = 8
            sizeof( CSubClassV4 )       = 8
            sizeof( CDiamondClass2 )    = 12
            sizeof( CDiamondSubClass2 ) = 12

            sizeof( CSubClassN3 )       = 4
            sizeof( CSubClassN4 )       = 4
            sizeof( CMultiClass2 )      = 8
            sizeof( CMultiSubClass2 )   = 8
            ================================ layout ================================
                --------------------------------MI------------------------------
            sizeof( CLayoutSubClass1 )   = 20
            CLayoutBase1 offset of CLayoutSubClass1 is 0
            CBaseClass1  offset of CLayoutSubClass1 is 16
            CLayoutBase2 offset of CLayoutSubClass1 is 8
            vbc in CLayoutSubClass1 is -12
                --------------------------------SI------------------------------
            sizeof( CSubClassV1 )   = 8
            CBaseClass1 offset of CSubClassV1 is 4
            vbc in CSubClassV1 is 0
            ================================ Performance ================================
            CSubClassV1::ptr1->m_val 0.062 s
            CSubClassN1::ptr2->m_val 0.016 s

            結(jié)果分析:
                1. 由于虛繼承引入的間接性指針?biāo)詫?dǎo)致了虛繼承類(lèi)的尺寸會(huì)增加4個(gè)字節(jié);
                2. 由Layout輸出可以看出,虛基類(lèi)子對(duì)象被放在了對(duì)象的尾部(偏移為16),并且vbc
                   指針必須緊緊的接在虛基類(lèi)子對(duì)象的前面,所以vbc指針?biāo)赶虻膬?nèi)容為“偏移 - 4”;
                3. 由于VC8將偏移放在了虛函數(shù)表中,所以為了區(qū)分函數(shù)地址和偏移,所以偏移是用補(bǔ)
                   碼int表示的負(fù)值;
                4. 間接性可以通過(guò)性能來(lái)看出,在虛繼承體系同通過(guò)指針訪問(wèn)成員時(shí)的時(shí)間一般是一般
                   類(lèi)訪問(wèn)情況下的4倍左右,符合匯編語(yǔ)言輸出文件中的匯編語(yǔ)句的安排。
                   

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            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2007-06-12 12:25 by chemz
            http://www.shnenglu.com/chemz/archive/2007/05/31/25189.html文章中jazz提到的那段代碼為何編譯出錯(cuò)的原因在這篇文章中可以找到。
            根據(jù)文章中的語(yǔ)義小節(jié),虛基類(lèi)的子對(duì)象必須要在每一個(gè)子類(lèi)中都包含初始化語(yǔ)句所以,僅僅有Usable是虛基類(lèi)的友元是不行的,還必須將D作為虛基類(lèi)的友元。如下:
            class Usable;
            class D;

            class Usable_lock {
            friend class Usable;
            friend class D;
            private:
            Usable_lock() {}
            Usable_lock(const Usable_lock&) {}
            };

            class Usable : public virtual Usable_lock {
            // ...
            public:
            Usable();
            Usable(char*);
            // ...
            };

            Usable a;

            class DD : public Usable { };

            DD dd;

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            2007-06-13 12:16 by 黃大仙
            非常棒

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2008-10-16 18:16 by frank.sunny
            語(yǔ)法語(yǔ)義上的解釋很連貫,我能看懂
            但是模型和性能方面,可能我功力還不夠吧

            總得來(lái)說(shuō),讓我收獲不小

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2009-02-24 17:29 by 哈子豬
            求vbc in CLayoutSubClass1 is和vbc in CSubClassV1時(shí) 代碼:
            int *ptr = (int*)lsc;
            std::cout << "vbc in CLayoutSubClass1 is " << *(int*)ptr[3] << std::endl;


            ptr = (int*)scv1;
            std::cout << "vbc in CSubClassV1 is " << *(int*)ptr[0] << std::endl;
            沒(méi)能不懂,特別是為啥一個(gè)是1 一個(gè)是3 ,請(qǐng)大師指點(diǎn)

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2009-04-30 11:42 by ee
            連看了兩篇文章,很佩服

            言語(yǔ)之間能看出來(lái)絕對(duì)是高手中的高手。

            不會(huì)一下太對(duì)不起你了!

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2009-05-04 10:24 by hunan people
            看完了,謝謝這種自己寫(xiě)的東西,有條有理,樓主辛苦了。受益非淺。

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2011-04-28 15:22 by 楊旭東
            寫(xiě)得很棒

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2011-09-08 22:50 by ww
            good!

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            2012-07-03 11:17 by BreakMind
            寫(xiě)的太糟糕了,讓人看不懂。

            不是我笨,我只能說(shuō),如果你能夠把文章寫(xiě)得深入淺出,那么你才是真的高手,你嘛,偽高手。

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2012-07-03 14:02 by BreakMind
            這篇文章,真的是很爛,大家不要再看了,我自己看了兩天,仍然看不懂。開(kāi)始以為是自己不認(rèn)真看,但是后來(lái)還是覺(jué)得云里霧里,這里我看到另外的兩篇文章,都比這篇強(qiáng)很多,大家可以看一下

            http://www.cnblogs.com/itech/archive/2009/03/01/1399996.html

            http://archive.cnblogs.com/a/2043794/

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)[未登錄](méi)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2012-07-04 11:27 by 無(wú)名
            反正我是看懂了,的確看這篇文章需要的基礎(chǔ)..

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2012-09-24 17:01 by 81300687
            1. 由于虛繼承引入的間接性指針?biāo)詫?dǎo)致了虛繼承類(lèi)的尺寸會(huì)增加4個(gè)字節(jié);
            2. 由Layout輸出可以看出,虛基類(lèi)子對(duì)象被放在了對(duì)象的尾部(偏移為16),并且vbc
            指針必須緊緊的接在虛基類(lèi)子對(duì)象的前面,所以vbc指針?biāo)赶虻膬?nèi)容為“偏移 - 4”;
            ************************************************************
            文章沒(méi)有考慮字節(jié)對(duì)齊的問(wèn)題, 而敲死了尺寸就是增加4個(gè)字節(jié), 可以試試把成員變量改成double類(lèi)型試試,然后可以不同的pack(n)指令, 看看布局是如何變化的~~
            一兩句話講不清楚~~~ 但是要精確到字節(jié)的話,就必須考慮字節(jié)對(duì)齊的原因。不能隨意敲死它就是增加幾個(gè)字節(jié)。

            # re: 虛繼承與虛基類(lèi)的本質(zhì)[未登錄](méi)  回復(fù)  更多評(píng)論   

            2012-10-12 15:53 by Benson
            virtual 的語(yǔ)義我認(rèn)為是“允許重疊”,因此是“虛”的(就像在實(shí)物上蓋了一塊有實(shí)物影像的玻璃,最終看來(lái)只有一個(gè)實(shí)物),從而避免二義性的問(wèn)題。例如基類(lèi)成員函數(shù) f(),如果不加virtual修飾,子類(lèi)如果有相同名字的成員函數(shù) f()就會(huì)產(chǎn)生二義性,所以編譯是不能通過(guò)的。同樣,對(duì)與基類(lèi),在多重繼承時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)基類(lèi),因此需要加上virtual來(lái)使它們“重疊”在一起,避免二義性。

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            2013-06-07 09:27 by 小菜
            我運(yùn)行了下,檢查了,MI下delete lsc 上一行有錯(cuò)誤,不應(yīng)該加上*,就是
            *(int*)ptr[3]去掉*。

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            2014-05-13 08:27 by foolbread
            你好,這個(gè)類(lèi)CSubClassV1的大小為8,是因?yàn)楸旧砜疹?lèi)占1字節(jié),和加一個(gè)vbptr為4,內(nèi)存對(duì)齊的緣故變成8的嗎?
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