C++对象模型之简单对象模型(2)

王朝c/c++·作者佚名  2006-01-08
窄屏简体版  字體: |||超大  

1.3. 包含方法的对象

包含了方法的对象,其大小和内存布局应该是什么样子的呢?下面让我们来看一看。

1.3.1. 不包含虚函数的对象

考察下面的类:

class Simple

{

public :

Simple(char _a, int _i);

private :

char a;

int i;

};

它的大小应该是多少呢?数据占用了8个字节,函数应该占用多少呢?我们来做个测试。这一次让人惊异的是它的大小没发生变化,仍然是8。那么它的内存布局应该是

char a (1 Byte)

补齐占位(3 Byte)

int i (4 Byte)

Simple(char _a, int _i)

Simple对象内存布局

这样的内存布局对不对呢?让我们设计一个程序验证一下。

0001 #include <iostream>

0002 #include <conio.h>

0003 using namespace std;

0004 //----------------------------------------------------------------

0005 class Simple

0006 {

0007 public :

0008 Simple(char _a, int _i);

0009 private :

0010 char a;

0011 int i;

0012 };

0013 //----------------------------------------------------------------

0014 Simple::Simple(char _a, int _i)

0015 {

0016 a = _a;

0017 i = _i;

0018 }

0019 //----------------------------------------------------------------

0020 int main(int argc, char* argv[])

0021 {

0022 cout << "Sizeof(Simple)" << '\t' << sizeof(Simple) << endl;

0023 Simple a('c', 9);

0024 int *ip = (int *)&a;

0025 char *cp = (char *)&a;

0026 cout << "Simple.a" << '\t' << *cp << endl;

0027 cout << "Simple.i" << '\t' << *++ip << endl;

0028 getch();

0029 return 0;

0030 }

0031 //----------------------------------------------------------------

结果符合我们的猜测。

1.3.2. 包含虚函数的对象

考察下面的类:

class Simple

{

public :

Simple(char _a, int _i);

virtual void vPrint(void);

void Print(void);

private :

char a;

int i;

};

这一次他的大小是多少呢?按照上面的经验,函数不占据对象的存储空间,那么他的大小应该是8。对不对呢?再来检验一次。结果怎么变成“12”了呢?慢着,让我们想一想,虚函数?它意味着什么呢?虚函数意味着多态性,也就是运行期才决定调用哪个函数。那么这时如何实现的呢?答案是virtual function table,也就是通常所说的虚函数表。通过virtual function table的间接引用,我们就可以在运行期间决定调用哪一个函数。那么如何能够获得virtual function table?这就需要用到一个叫做vtbl的指针,有这个指针指向virtual function table的开始地址,那么对于虚函数的调用就变成了通过virtual function table的引用,调用函数指针。当然,这对于执行期来将是有效率的代价的。包含虚函数的对象模型如下:

void vPrint(void)

char a (1 Byte)

补齐占位(3 Byte)

int i (4 Byte)

vtbl (4 Byte)

数据布局 虚函数表

Simple(char _a, int _i)

void Print(void)

Simple对象内存布局

让我们对此作一个验证

0001 #include <iostream>

0002 #include <conio.h>

0003 using namespace std;

0004 //----------------------------------------------------------------

0005 class Simple

0006 {

0007 public :

0008 Simple(char _a, int _i);

0009 virtual void vPrint(void);

0010 void Print(void);

0011 private :

0012 char a;

0013 int i;

0014 };

0015 //----------------------------------------------------------------

0016 Simple::Simple(char _a, int _i)

0017 {

0018 a = _a;

0019 i = _i;

0020 }

0021 //----------------------------------------------------------------

0022 void Simple::Print(void)

0023 {

0024 cout << "Simple.a" << a << '\t' << "Simple.i" << i << endl;

0025 }

0026 //----------------------------------------------------------------

0027 void Simple::vPrint(void)

0028 {

0029 cout << "Simple.a" << a << '\t' << "Simple.i" << i << endl;

0030 }

0031 //----------------------------------------------------------------

0032 int main(int argc, char* argv[])

0033 {

0034 cout << "Sizeof(Simple)" << '\t' << sizeof(Simple) << endl;

0035 Simple a('c', 9);

0036 int *ip = (int *)&a;

0037 char *cp = (char *)&a;

0038 cout << "Simple.a" << '\t' << *cp << endl;

0039 cout << "Simple.i" << '\t' << *++ip << endl;

0040 cout << "Simple.vtbl" << '\t' << *++ip << endl;

0041 getch();

0042 return 0;

0043 }

0044 //----------------------------------------------------------------

程序的输出为:

Sizeof(Simple) 12

Simple.a c

Simple.i 9

Simple.vtbl 4269384

非常符合我们的推测。以上是gcc的编译结果,在C++ Builder上,代码和结果略有不同

cout << "Sizeof(Simple)" << '\t' << sizeof(Simple) << endl;

Simple a('c', 9);

int *ip = (int *)&a;

char *cp = (char *)&a;

cout << "Simple.vtbl" << '\t' << *ip << endl;

cout << "Simple.a" << '\t' << *(cp+4) << endl;

cout << "Simple.i" << '\t' << *(ip+2) << endl;

程序的输出为:

Sizeof(Simple) 12

Simple.vtbl 4207548

Simple.a c

Simple.i 9

不同处在于vtbl在对象内存布局的开始处还是结尾处。

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
 
 
© 2005- 王朝網路 版權所有 導航