C++继承体系中的内存分段

———————————————综述与目录——————————————

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：https://www.cnblogs.com/wangkeqin/p/12861852.html

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。
2 派生类的对象可以初始化基类的引用。
3 派生类对象的地址可以赋给指向基类的指针。

 

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。

#include <iostream>

using 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:"<<p1Son<<"----"<<"p2Son:"<<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：https://www.cnblogs.com/wangkeqin/p/12887739.html