1、C++對象的內(nèi)存分布和虛函數(shù)表：

C++對象的內(nèi)存分布和虛函數(shù)表注意，對象中保存的是虛函數(shù)表指針，而不是虛函數(shù)表，虛函數(shù)表在編譯階段就已經(jīng)生成，同類的不同對象中的虛函數(shù)指針指向同一個虛函數(shù)表，不同類對象的虛函數(shù)指針指向不同虛函數(shù)表。

2、何時進行動態(tài)綁定：

（1）每個類對象在被構(gòu)造時不用去關(guān)心是否有其他類從自己派生，也不需要關(guān)心自己是否從其他類派生，只要按照一個統(tǒng)一的流程：在自身的構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行之前把自己所屬類（即當前構(gòu)造函數(shù)所屬的類）的虛函數(shù)表的地址綁定到當前對象上（一般是保存在對象內(nèi)存空間中的前4個字節(jié)）。因為對象的構(gòu)造是從最基類部分（比如A<-B<-C，A是最基類，C是最派生類）開始構(gòu)造，一層一層往外構(gòu)造中間類（B），最后構(gòu)造的是最派生類（C），所以最終對象上綁定的就自然而然就是最派生類的虛函數(shù)表。

（2）析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用跟構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序是相反的，它從最派生類的析構(gòu)函數(shù)開始的。也就是說當基類的析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行時，派生類的析構(gòu)函數(shù)已經(jīng)執(zhí)行過，派生類中的成員數(shù)據(jù)被認為已經(jīng)無效（包括派生類對象中的虛表指針）。假設(shè)基類中虛函數(shù)調(diào)用能調(diào)用得到派生類的虛函數(shù)，那么派生類的虛函數(shù)將訪問一些已經(jīng)“無效”的數(shù)據(jù)，所帶來的問題和訪問一些未初始化的數(shù)據(jù)一樣。而同樣，我們可以認為在析構(gòu)的過程中，虛函數(shù)表也是在不斷變化的，不斷解綁定。

因此，在基類構(gòu)造函數(shù)或者析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)，并不會綁定到派生類的實現(xiàn)上，因為在這兩個函數(shù)執(zhí)行時虛函數(shù)表指針指向的是基類的虛函數(shù)表。

3、C++中類的大小：

由 1 可知，C++對象中只保存非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的。

字節(jié)對齊（默認）：

1、VC規(guī)定各成員變量存放的起始地址相對于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量必須為該變量的類型所占用的字節(jié)數(shù)的倍數(shù)。

2、VC為了確保結(jié)構(gòu)的大小為結(jié)構(gòu)的字節(jié)邊界數(shù)（即該結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類型所占用的字節(jié)數(shù)）的倍數(shù)，所以在為最后一個成員變量申請空間后，還會根據(jù)需要自動填充空缺的字節(jié)。

3、如果對齊字節(jié)數(shù)（#pragma pack(n)），那么

（1）各成員變量存放的起始地址相對于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量必須為該變量的類型所占用的字節(jié)數(shù)和n的較小值的倍數(shù)。

（2）結(jié)構(gòu)的大小為結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類型所占用的字節(jié)數(shù)和n的較小值的倍數(shù)。

class A { 
 double d;
 static int i;
 void f() { std::cout << "A::f" << std::endl; }
}; // 8 byte，只有double數(shù)據(jù)成員占8字節(jié)，成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不在對象中，而是在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)


class B { 
 int i; //4
 double j;//8
 char k; //
}; // 24 byte，考慮字節(jié)對齊, 4 + 4 + 8 + 1 + 7， 藍色的4是為了滿足條件1，黑色的7是為了滿足條件2。如果指定4字節(jié)對齊，4 + 8 + 1 + 3


class C { 
 virtual void f() { std::cout << "C::f" << std::endl; }
}; // 4 byte，虛函數(shù)表指針占4個字節(jié)


class D { 
};// 1 byte，沒有成員變量的結(jié)構(gòu)或類的大小為1，因為必須保證結(jié)構(gòu)或類的每一 個實例在內(nèi)存中都有唯一的地址

注：

1、如果有成員對象，直接把成員對象展開到外部對象中，然后按照字節(jié)對齊的規(guī)律求大小。

2、虛繼承的內(nèi)存分布為：虛類指針-》派生類成員數(shù)據(jù)-》基類成員數(shù)據(jù)。其對齊方案是：首先把派生類所有成員當成一個嵌套結(jié)構(gòu)體形式，位于最下面的基類的數(shù)據(jù)成員要保證自己對齊（首地址整除自己的字節(jié)數(shù)），但是不用在最下面添加字節(jié)保證整體是邊界長度的整數(shù)倍（因為基類成員共享，不能把派生類當成一個整體）。

3、如果對象中有數(shù)組，可以把數(shù)組展開到對象中，然后按照字節(jié)對齊的規(guī)律求大小。

4、為什么要進行字節(jié)對齊

計算機組成原理教導(dǎo)我們這樣有助于加快計算機的取數(shù)速度，否則就得多花指令周期了。為此，編譯器默認會對結(jié)構(gòu)體進行處理（實際上其它地方的數(shù)據(jù)變量也是如此），讓寬度為2的基本數(shù)據(jù)類型（short等）都位于能被2整除的地址上，讓寬度為4的基本數(shù)據(jù)類型（int等）都位于能被4整除的地址上，以此類推。比如有些平臺每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設(shè)為32位系統(tǒng)）如果存放在偶地址開始的地方，那么一個讀周期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇地址開始的地方，就需要2個讀周期，并對兩次讀出的結(jié)果的高低字節(jié)進行拼湊才能得到該32bit數(shù)據(jù)。

備注：visual studio 2010是按照默認方式進行字節(jié)對齊的 32位gcc按照4字節(jié)最齊

以上就是小編為大家?guī)淼腃++對象內(nèi)存分布詳解(包括字節(jié)對齊和虛函數(shù)表)全部內(nèi)容了，希望大家多多支持腳本之家~

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