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C++对象模型 Data Semantics

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class Point3d {
public:
	// ...
protected:
	float x, y, z;
};

&&Point3d::x; // 获得x在class object中的offset

两种访问方式，在x属于一个virtual base class的member的时候有差异，否则都是编译期就确定的(一次访问)

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origin.x = 0.0;
pt->x = 0.0;

继承与Data member

  • 只要继承：多个继承，可能会有多个padding，造成浪费

  • 加上多态

    • 增加vptr
    • 增加vtbl
    • 构造函数中设定vptr初始值
    • 析构函数中删除vptr

  • 多重继承：多重继承下，转换指针，将基地址加上中间的base class object大小

  • 虚继承：两种方式，第二种使用正值负值在vtable中索引virtual subobject的偏移量，减少空间

指向Data member的指针

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&Point3d::z;

得到z坐标在class object中的offset

DataMember指针

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#include <_types/_uint64_t.h>
#include <iostream>
#include <memory>

class Point {};

class Point1d : public Point {
public:
	int x;
	Point1d(int x_) : x(x_) {}
};

class Point2d : public Point1d {
public:
	int y;
	Point2d(int x_, int y_) : Point1d(x_), y(y_) {}
};

int main() {
	printf("&Point2d::x: %p\n", &Point2d::x); // 0x0
	printf("&Point2d::y: %p\n", &Point2d::y); // 0x4
	Point2d p(1, 2);
	printf("&p: %p\n", &p); // 0x16f50ed68
	printf("&p.x: %p\n", &p.x); // 0x16f50ed68
	printf("&p.y: %p\n", &p.y); // 0x16f50ed6c
	printf("&p.y - &p.x: %lu\n", (uint64_t)(&p.y) - (uint64_t)(&p.x)); // 4
}

虚继承：
看起来在clang上是有个单独的vbtable，而不是在vtable的前边

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#include <_types/_uint32_t.h>
#include <iostream>

struct B {
	int x;
	B(int x_) : x(x_){};
	B() = default;
};

struct D1 : virtual B {
	uint32_t y1;
	D1(int x_, int y1_) : B(x_), y1(y1_){};
	D1() = default;
};

struct D2 : virtual B {
	uint32_t y2;
	D2(int x_, int y2_) : B(x_), y2(y2_){};
	D2() = default;
};

struct D : D1, D2 {
	D(int x, int y1, int y2) : B(x), D1(x, y2), D2(x, y2) {}
};

int main() {
	D d(1, 2, 3);
	/*
	------
	D1(16byte): vptr, y1
	------
	D2(12byte): vptr, y1
	------
	B(4byte): x
	------
	*/
	printf("&d=%p\n", &d); // let it be x
	printf("&d.y1=%p\n", &d.y1); // x+8 (vbtable for d1 at x)
	printf("&d.y2=%p\n", &d.y2); // x+24 (vbtable for d2 at x+16)
	printf("&d.x=%p\n", &d.x); // x+28
	
	int *vtable_d1 = (int *)*(int **)&d; // d1 vtable
	int *vtable_d2 = (int *)(*(int **)&d + 16); // d2 vtable
	
	printf("%d\n", vtable_d1[0]); // offset from D1end to B (12)
	printf("%d\n", vtable_d2[0]); // offset from D2end to B (0)
}