先看這個(gè)C++中虛繼承產(chǎn)生的虛基類指針和虛基類表，虛函數(shù)產(chǎn)生的虛函數(shù)指針和虛函數(shù)表_孟小胖_H的博客-博客_虛基類指針和虛函數(shù)指針

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眾所周知，C++虛繼承時(shí)會(huì)保存父類的父類的一個(gè)副本，這是用虛基類指針和虛基類表實(shí)現(xiàn)的，但是虛繼承和普通繼承同時(shí)存在時(shí)情況如何就不是很清楚了。

比如下面的例子大家很熟悉

一、

Son1,Son2虛繼承Base，Grandson普通繼承Son1,Son2

可以看到Grandson中有Son1的虛基類指針vbptr和Son2的虛基類指針vbptr，它們通過各自的虛基類表的偏移量共同指向了Base類，所以當(dāng)Grandson無論通過Son1還是Son2訪問Base類時(shí)都是訪問同一個(gè)Base，這就避免了產(chǎn)生兩個(gè)Base類的麻煩

class Base
{
public:
	int a;
};

class Son1 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son2 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};


class Grandson :public Son1, public Son2
{
public:
	int a;
};

1>class Grandson	size(24):
1>+---
1>0	| +--- (base class Son1)   
1>0	| | {vbptr}
1>4	| | a
1>| +---
1>8	| +--- (base class Son2)
1>8	| | {vbptr}
1>12	| | a
1>| +---
1>16	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Base)
1>20	| a
1>+---
1>Grandson::$vbtable@Son1@:
1>0	| 0
1>1	| 20 (Grandsond(Son1+0)Base)
1>Grandson::$vbtable@Son2@:
1>0	| 0
1>1	| 12 (Grandsond(Son2+0)Base)

二、

當(dāng)Grandson都虛繼承Son1,Son2時(shí)不難猜想Grandson也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)vbptr指針

class Base
{
public:
	int a;
};

class Son1 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son2 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};


class Grandson :virtual public Son1, virtual public Son2
{
public:
	int a;
};

1>class Grandson	size(28):
1>+---
1>0	| {vbptr}
1>4	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Base)
1>8	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Son1)
1>12	| {vbptr}
1>16	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Son2)
1>20	| {vbptr}
1>24	| a
1>+---
1>Grandson::$vbtable@Grandson@:
1>0	| 0
1>1	| 8 (Grandsond(Grandson+0)Base)
1>2	| 12 (Grandsond(Grandson+0)Son1)
1>3	| 20 (Grandsond(Grandson+0)Son2)
1>Grandson::$vbtable@Son1@:
1>0	| 0
1>1	| -4 (Grandsond(Son1+0)Base)
1>Grandson::$vbtable@Son2@:
1>0	| 0
1>1	| -12 (Grandsond(Son2+0)Base)

Grandson的確產(chǎn)生了一個(gè)虛指針vbptr指向自己的虛基類表，由于虛繼承了Son1,Son2，那么它的虛基類表通過偏移量指向了Base,Son1,Son2

三、

那么，如果Grandson虛繼承Son1，普通繼承Son2呢？情況會(huì)是怎么樣

class Base
{
public:
	int a;
};

class Son1 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son2 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};


class Grandson :virtual public Son1,  public Son2
{
public:
	int a;
};

1>class Grandson	size(24):
1>+---
1>0	| +--- (base class Son2)
1>0	| | {vbptr}
1>4	| | a
1>| +---
1>8	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Base)
1>12	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Son1)
1>16	| {vbptr}
1>20	| a
1>+---
1>Grandson::$vbtable@Son2@:
1>0	| 0
1>1	| 12 (Grandsond(Son2+0)Base)
1>2	| 16 (Grandsond(Grandson+0)Son1)
1>Grandson::$vbtable@Son1@:
1>0	| 0
1>1	| -4 (Grandsond(Son1+0)Base)

可以神奇地發(fā)現(xiàn)，Grandson自己沒有虛基類指針，但Son2的虛基類表竟然存放了指向Son1和Base的偏移量

四、

根據(jù)上面的例子可以得知

1.虛繼承一定會(huì)產(chǎn)生有虛基類表通過偏移量去指向那個(gè)被虛繼承的類

2.如果沒有全部虛繼承，那么會(huì)找一個(gè)普通繼承但包含虛基類指針的類來做這個(gè)上面的事，因?yàn)檫@樣能避免產(chǎn)生創(chuàng)建虛基類指針的開銷（4個(gè)字節(jié)）

下面這個(gè)例子復(fù)雜一點(diǎn)

class Base
{
public:
	int a;
};

class Son1 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son2 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son3 :public Son1
{
public:
	int a;
};

class Son4 :public Son2
{
public:
	int a;
};

class Grandson :virtual public Son3,  public Son4
{
public:
	int a;
};

1>class Grandson	size(32):
1>+---
1>0	| +--- (base class Son4)
1>0	| | +--- (base class Son2)
1>0	| | | {vbptr}
1>4	| | | a
1>| | +---
1>8	| | a
1>| +---
1>12	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Base)
1>16	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Son3)
1>20	| +--- (base class Son1)
1>20	| | {vbptr}
1>24	| | a
1>| +---
1>28	| a
1>+---
1>Grandson::$vbtable@Son4@:
1>0	| 0
1>1	| 16 (Grandsond(Son2+0)Base)
1>2	| 20 (Grandsond(Grandson+0)Son3)
1>Grandson::$vbtable@Son3@:
1>0	| 0
1>1	| -4 (Grandsond(Son1+0)Base)

可以看到Grandson虛繼承了Son3,普通繼承了Son4。既然Grandson虛繼承了Son3，那么就得有一個(gè)虛基類表來存放指向Son3的偏移量，剛好Son4是普通繼承，而Son4繼承的Son2有一個(gè)虛繼承指針，所以由Son4來承擔(dān)了這個(gè)任務(wù)

將Son2前面的virtual去掉看看變化

class Base
{
public:
	int a;
};

class Son1 :virtual public Base
{
public:
	int a;
};

class Son2 :public Base
{
public:
	int a;
};

class Son3 :public Son1
{
public:
	int a;
};

class Son4 :public Son2
{
public:
	int a;
};

class Grandson :virtual public Son3,  public Son4
{
public:
	int a;
};

1>class Grandson	size(36):
1>+---
1>0	| +--- (base class Son4)
1>0	| | +--- (base class Son2)
1>0	| | | +--- (base class Base)
1>0	| | | | a
1>| | | +---
1>4	| | | a
1>| | +---
1>8	| | a
1>| +---
1>12	| {vbptr}
1>16	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Base)
1>20	| a
1>+---
1>+--- (virtual base Son3)
1>24	| +--- (base class Son1)
1>24	| | {vbptr}
1>28	| | a
1>| +---
1>32	| a
1>+---
1>Grandson::$vbtable@Grandson@:
1>0	| -12
1>1	| 8 (Grandsond(Grandson+12)Base)
1>2	| 12 (Grandsond(Grandson+12)Son3)
1>Grandson::$vbtable@Son3@:
1>0	| 0
1>1	| -4 (Grandsond(Son1+0)Base)

可以看到Grandson多了一個(gè)自己的虛基類指針和虛基類表，這是因?yàn)槠胀ɡ^承的Son4沒有虛基類指針了，所以沒辦法，系統(tǒng)給Grandson分配了一個(gè)虛基類指針（大小從32變?yōu)榱?6）來完成指向各個(gè)虛繼承來的類的任務(wù)

總結(jié)：

總的來說，只要在繼承時(shí)關(guān)系鏈中有一次虛繼承，那么之后的繼承都只會(huì)保存其一個(gè)副本，而如何分配虛基類表和虛基類指針就得看系統(tǒng)操作了，通過少虛繼承一個(gè)還可以減少類的大小，不過好像沒啥用。

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網(wǎng)頁題目：C++虛繼承和普通繼承同時(shí)存在時(shí)虛基類指針和虛基類表的分析-創(chuàng)新互聯(lián)
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