虚继承和虚函数是完全无相关的两个概念。
虚继承是解决C++多重继承问题的一种手段,从不同途径继承来的同一基类,会在子类中存在多份拷贝。这将存在两个问题:其一,浪费存储空间;第二,存在二义性问题,通常可以将派生类对象的地址赋值给基类对象,实现的具体方式是,将基类指针指向继承类(继承类有基类的拷贝)中的基类对象的地址,但是多重继承可能存在一个基类的多份拷贝,这就出现了二义性。
虚继承可以解决多种继承前面提到的两个问题:
虚继承底层实现原理与编译器相关,一般通过虚基类指针和虚基类表实现,每个虚继承的子类都有一个虚基类指针(占用一个指针的存储空间,4字节)和虚基类表(不占用类对象的存储空间)(需要强调的是,虚基类依旧会在子类里面存在拷贝,只是仅仅最多存在一份而已,并不是不在子类里面了);当虚继承的子类被当做父类继承时,虚基类指针也会被继承。
实际上,vbptr指的是虚基类表指针(virtual base table pointer),该指针指向了一个虚基类表(virtual table),虚表中记录了虚基类与本类的偏移地址;通过偏移地址,这样就找到了虚基类成员,而虚继承也不用像普通多继承那样维持着公共基类(虚基类)的两份同样的拷贝,节省了存储空间。
在这里我们可以对比虚函数的实现原理:他们有相似之处,都利用了虚指针(均占用类的存储空间)和虚表(均不占用类的存储空间)。
虚基类依旧存在继承类中,只占用存储空间;虚函数不占用存储空间。
虚基类表存储的是虚基类相对直接继承类的偏移;而虚函数表存储的是虚函数地址。
补充:
1、D继承了B,C也就继承了两个虚基类指针
2、虚基类表存储的是,虚基类相对直接继承类的偏移(D并非是虚基类的直接继承类,B,C才是)
#include<iostream>
using namespace std;
class A //大小为4
{
public:
int a;
};
class B :virtual public A //大小为12,变量a,b共8字节,虚基类表指针4
{
public:
int b;
};
class C :virtual public A //与B一样12
{
public:
int c;
};
class D :public B, public C //24,变量a,b,c,d共16,B的虚基类指针4,C的虚基类指针
{
public:
int d;
};
int main()
{
A a;
B b;
C c;
D d;
cout << sizeof(a) << endl;
cout << sizeof(b) << endl;
cout << sizeof(c) << endl;
cout << sizeof(d) << endl;
system("pause");
return 0;
}