C++（笔记）浅析菱形继承&虚继承底层内存占用

一、什么是菱形继承

二、代码实现

#include <stdio.h>　 #include <stdlib.h>　 #include <string.h>　 #include <time.h> #include <math.h> #include <cmath> #include <iostream> using namespace std; class A { public: void run() { cout<<"A running"<<endl; } private: int a; }; class B:public A { private: int b; }; class C:public A { private: int c; }; class D:public B,public C { private: int d; }; int main() { D d; d.run(); return 0; }

以上代码编译的时候是报错的,报错结果为run函数是不确定的

导致run不确定的原因是：D的对象模型里面保存了两份A，当我们想要调用A里继承的run时就会调用不明确，并造成数据冗余问题（明明只要一份就好，我们却保存了两份）

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解决方法

1.使用作用域（不建议)

只需在主函数中改变

int main() { D d; d.B::run(); d.C::run(); return 0; }

2.使用虚继承（建议）

虚继承即让B和C在继承A时加上virtual关键字，记住不是D虚继承

#include <stdio.h>　 #include <stdlib.h>　 #include <string.h>　 #include <time.h> #include <math.h> #include <cmath> #include <iostream> using namespace std; class A { public: void run() { cout<<"A running"<<endl; } private: int a; }; class B:virtual public A { private: int b; }; class C:virtual public A { private: int c; }; class D:public B,public C { private: int d; }; int main() { D d; d.run(); return 0; }

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三、解析虚继承原理

TDM-GCC 4.9.2 64-bit Release下编译（不同环境下所占大小不同）

1、普通继承下占用内存（字节）

#include <stdio.h>　 #include <stdlib.h>　 #include <string.h>　 #include <time.h> #include <math.h> #include <cmath> #include <iostream> using namespace std; class A { public: void run() { cout<<"A running"<<endl; } private: int a; }; class B:public A { private: int b; }; class C:public A { private: int c; }; class D:public B,public C { private: int d; }; int main() { cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;//A=4 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;//B=8 cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;//C=8 cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;//D=20 return 0; }

如果A没有int a那么A占1个字节（这一个字节是A类本身所占用的）

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2、虚继承下占用内存

#include <stdio.h>　 #include <stdlib.h>　 #include <string.h>　 #include <time.h> #include <math.h> #include <cmath> #include <iostream> using namespace std; class A { public: void run() { cout<<"A running"<<endl; } private: int a; }; class B:virtual public A { private: int b; }; class C:virtual public A { private: int c; }; class D:public B,public C { private: int d; }; int main() { cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;//A=4 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;//B=16 cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;//C=16 cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;//D=40 return 0; }

B和C从8字节变成了16字节，是因为包含了一个指向虚表指针占8字节 而D从20字节变成了40字节，是包括A（4），B/C（16），本身（4）