[C++对象模型][7]单继承与虚函数表

一 单继承

1) 代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
    void f1(){cout << "A::f1" << endl;}
    void f2(){cout << "A::f2" << endl;}
    virtual void v1(){cout << "A::v1" << endl;}
    virtual void v2(){cout << "A::v2" << endl;}
    int x;
};

class B : public A
{
public:
    void f2(){cout << "B::f2" << endl;} // 覆盖
    void v2(){cout << "B::v2" << endl;} // 重写

    void f3(){cout << "B::f3" << endl;} 
    virtual void v3(){cout << "B::v3" << endl;}
    int y;
};

class C : public B
{
public:
    void f3(){cout << "C::f3" << endl;} // 覆盖
    void v1(){cout << "C::v1" << endl;} // 重写
    void v3(){cout << "C::v3" << endl;} // 重写
    int z;
};

2）类图：

3）VS2008的编译选项查看布局：

4）可视化表示：

5）代码验证：

typedef void (*Fun)();

void PrintVTable(A *pA)
{
    int *pVT = (int*)*(int*)(pA);
    Fun* pF = (Fun*)(pVT + 0);
    int iLength = 0;
    while(*pF != NULL)
    {
        (*pF)();
        ++iLength;
        pF = (Fun*)(pVT + iLength);
    }
}
void PrintMembers(A *pA)
{
    int *p = (int*)(pA);
    int i = 1;
    while(i <= 3)
    {
        cout << *(p+i) << endl;
        i++;
    }
}
void TestVT()
{
    A *pA = new C();
    C *pC = dynamic_cast<C*>(pA);
    pC->x = 10;
    pC->y = 20;
    pC->z = 30;
    PrintVTable(pA);
    PrintMembers(pA);
    delete pA;
}

6）验证代码运行结果：

7）总结：

单继承的对象的布局，第一个为虚函数表指针vtbl，其后为成员且先基类后子类，虚函数表里包含了所有的虚函数的地址，以NULL结束。虚函数如果子类有重写，就由子类的重新的代替。

二 单继承运行时类型转化

1）代码验证：

void TestDynamicCast()
{
    A *pA = new C();
    cout << "A:" << pA << endl;
    B *pB = dynamic_cast<B*>(pA);
    cout << "B:" << pB << endl;
    C *pC = dynamic_cast<C*>(pA);
    cout << "C:" << pC << endl;
}

2）验证代码运行结果：

3）总结：

我们上面看了单继承的内存布局，而这样的内存布局也就决定了当dynamic_cast的时候，都还是同一地址，不需要做指针的移动。只是类型的改变即所能访问的范围的改变。

三 完！