C++类对应的内存结构

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提示1：对“内存结构”表示有疑问或不解的，先参考：
http://blog.csdn.net/guogangj/archive/2007/05/25/1625199.aspx，
本文使用的表示方法和VC6的Memory视图一致，即：左上表示低位。
提示2：下文提到的“类大小”严格上来说是该类经过实例化的对象的大小。当然了，光研究长度的话，两者差别不大，因为:CClassA objA，sizeof(CClassA)和sizeof(objA)得到的结果都是一样的。
一、真空类
class CNull
{
};
长度：1
内存结构：
评注：长度其实为0，这个字节作为内容没有意义，可能每次都不一样。
二、空类
class CNull2
{
public:
CNull2(){printf("Construct\n");}
~CNull2(){printf("Desctruct\n");}
void Foo(){printf("Foo\n");}
};
长度：1
内存结构：
评注：同真空类差不多，内部的成员函数并不会影响类大小。
三、简单类
class COneMember
{
public:
COneMember(int iValue = 0){m_iOne = iValue;};
private:
int m_iOne;
};
长度：4
内存结构：
00 00 00 00 //m_iOne
评注：成员数据才影响类大小。
四、简单继承
class CTwoMember:public COneMember
{
private:
int m_iTwo;
};
长度：8
内存结构：
00 00 00 00 //m_iOne
CC CC CC CC //m_iTwo
评注：子类成员接在父类成员之后。
五、再继承
class CThreemember:public CTwoMember
{
public:
CThreemember(int iValue=10) {m_iThree = iValue;};
private:
int m_iThree;
};
长度：12
内存结构：
00 00 00 00 //m_iOne
CC CC CC CC //m_iTwo
0A 00 00 00 //m_iThree
评注：孙类成员接在子类之后，再再继承就依此类推了。
六、多重继承
class ClassA
{
public:
ClassA(int iValue=1){m_iA = iValue;};
private:
int m_iA;
};
class ClassB
{
public:
ClassB(int iValue=2){m_iB = iValue;};
private:
int m_iB;
};
class ClassC
{
public:
ClassC(int iValue=3){m_iC = iValue;};
private:
int m_iC;
};
class CComplex :public ClassA, public ClassB, public ClassC
{
public:
CComplex(int iValue=4){m_iComplex = iValue;};
private:
int m_iComplex;
};
长度：16
内存结构：
01 00 00 00  //A
02 00 00 00  //B
03 00 00 00  //C
04 00 00 00  //Complex
评注：也是父类成员先出现在前边，我想这都足够好理解。
七、复杂一些的继承
不写代码了，怕读者看了眼花，改画图。

长度：32
内存结构：
01 00 00 00 //A
02 00 00 00 //B
03 00 00 00 //C
04 00 00 00 //Complex
00 00 00 00 //OneMember
CC CC CC CC //TwoMember
0A 00 00 00 //ThreeMember
05 00 00 00 //VeryComplex
评注：还是把自己的成员放在最后。
只要没涉及到“虚”（Virtual），我想没什么难点，不巧的是“虚”正是我们要研究的内容。
八、趁热打铁，看“虚继承”
class CTwoMember:virtual public COneMember
{
private:
int m_iTwo;
};
长度：12
内存结构：
E8 2F 42 00 //指针，指向一个关于偏移量的数组，且称之虚基类偏移量表指针
CC CC CC CC // m_iTwo
00 00 00 00 // m_iOne（虚基类数据成员）
评注：virtual让长度增加了4，其实是多了一个指针，关于这个指针，确实有些复杂，别的文章有具体分析，这里就不岔开具体讲了，可认为它指向一个关于虚基类偏移量的数组，偏移量是关于虚基类数据成员的偏移量。
九、“闭合”虚继承，看看效果

长度：24
内存结构：
14 30 42 00 //ClassB的虚基类偏移量表指针
02 00 00 00 //m_iB
C4 2F 42 00 //ClassC的虚基类偏移量表指针
03 00 00 00 //m_iC
04 00 00 00 //m_iComplex
01 00 00 00 //m_iA
评注：和预料中的一样，虚基类的成员m_iA只出现了一次，而且是在最后边。当然了，更复杂的情况要比这个难分析得多，但虚继承不是我们研究的重点，我们只需要知道：虚继承利用一个“虚基类偏移量表指针”来使得虚基类即使被重复继承也只会出现一次。
十、看一下关于static成员
class CStaticNull
{
public:
CStaticNull(){printf("Construct\n");}
~CStaticNull(){printf("Desctruct\n");}
static void Foo(){printf("Foo\n");}
static int m_iValue;
};
长度：1
内存结构：（同CNull2）
评注：可见static成员不会占用类的大小，static成员的存在区域为静态区，可认为它们是“全局”的，只是不提供全局的访问而已，这跟C的static其实没什么区别。
十一、带一个虚函数的空类
class CVirtualNull
{
public:
CVirtualNull(){printf("Construct\n");}
~CVirtualNull(){printf("Desctruct\n");}
virtual void Foo(){printf("Foo\n");}
};
长度：4
内存结构：
00 31 42 00 //指向虚函数表的指针（虚函数表后面简称“虚表”）
00423100:（虚表）
41 10 40 00 //指向虚函数Foo的指针
00401041:
E9 78 02 00 00 E9 C3 03 … //函数Foo的内容（看不懂）
评注：带虚函数的类长度就增加了4，这个4其实就是个指针，指向虚函数表的指针，上面这个例子中虚表只有一个函数指针，值就是“0x00401041”，指向的这个地址就是函数的入口了。
十二、继承带虚函数的类
class CVirtualDerived : public CVirtualNull
{
public:
CVirtualDerived(){m_iVD=0xFF;};
~CVirtualDerived(){};
private:
int m_iVD;
};
长度：8
内存结构：
3C 50 42 00 //虚表指针
FF 00 00 00 //m_iVD
0042503C:（虚表）
23 10 40 00 //指向虚函数Foo的指针，如果这时候创建一个CVirtualNull对象，会发现它的虚表的内容跟这个一样
评注：由于父类带了虚函数，子类就算没有显式声明虚函数，虚表还是存在的，虚表存放的位置跟父类不同，但内容是同的，也就是对父类虚表的复制。
十三、子类有新的虚函数
class CVirtualDerived: public CVirtualNull
{
public:
CVirtualDerived(){m_iVD=0xFF;};
~CVirtualDerived(){};
virtual void Foo2(){printf("Foo2\n");};
private:
int m_iVD;
};
长度：8
内存结构：
24 61 42 00 //虚表指针
FF 00 00 00 //m_iVD
00426124:（虚表）
23 10 40 00
50 10 40 00
评注：虚表还是只有一张，不会因为增加了新的虚函数而多出另一张来，新的虚函数的指针将添加在复制了的虚表的后面。
十四、当纯虚函数（pure function）出现时
class CPureVirtual
{
virtual void Foo() = 0;
};
class CDerivePV : public CPureVirtual
{
void Foo(){printf("vd: Foo\n");};
};
长度：4（CPureVirtual），4（CDerivePV）
内存结构：
CPureVirtual:
（不可实例化）
CDerivePV:
28 50 42 00 //虚表指针
00425028:（虚表）
5A 10 40 00 //指向Foo的函数指针
评注：带纯虚函数的类不可实例化，因此列不出其“内存结构”，由其派生类实现纯虚函数。我们可以看到CDerivePV虽然没有virtual声明，但由于其父类带virtual，所以还是继承了虚表，如果CDerivePV有子类，还是这个道理。
十五、虚函数类的多重继承
前面提到：（子类的虚表）不会因为增加了新的虚函数而多出另一张来，但如果有多重继承的话情况就不是这样了。下例中你将看到两张虚表。

大小：24
内存结构
F8 50 42 00 //虚表指针
01 00 00 00 //m_iA
02 00 00 00 //m_iB
E8 50 42 00 //虚表指针
03 00 00 00 //m_iC
04 00 00 00 //m_iComplex
004250F8:（虚表）
5A 10 40 00 //FooA
55 10 40 00 //FooB
64 10 40 00 //FooComplex
004250E8:（虚表）
5F 10 40 00 //FooC
评注：子类的虚函数接在第一个基类的虚函数表的后面，所以B接在A后面，Complex接在B后面。基类依次出现，子类成员接在最后面，所以m_iComplex位于最后面。
本来还想看看更复杂些的情况，甚至包括虚继承和虚函数同时出现的多重多层继承情况，但确实有些复杂了，自己还有些找不到规律，所以准备之后再补充。