一起探索C++类内存分布
C++ 类中内存分布具体是怎么样，尤其是C++中含有继承、虚函数、虚拟继承以及菱形继承等等情况下。
由于在linux下没有windows下显示直观，我们采用vs2015进行调试。
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部署环境
我们在
属性->C/C++ ->命令行 -> /d1 reportSingleClassLayoutXXX,XXX表示类名；
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单个基础类
class Base{private: int a; int b;public: void test();};内存分布：
class Base size(8): +-- - 0 | a 4 | b +-- -总结：我们发现普通类的内存分布是根据声明的顺序进行的,成员函数不占用内存。
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基础类+继承类
class Base{ int a; int b;public: void test();};class Divide :public Base{public: void run();private: int c; int d;};内存分布：
class Divide size(16) : +-- - 0 | +-- - (base class Base) 0 | | a 4 | | b | +-- - 8 | c 12 | d +-- -总结：根据内存分布，我们发现普通继承类，内存分布也是按照声明的顺序进行的，成员函数不占用内存；类的顺序是先基类，后子类。
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含有虚函数的基类
class Base{ int a; int b;public: void test(); virtual void run();};内存分布：
class Base size(12) : +-- - 0 | {vfptr} 4 | a 8 | b +-- - Base::$vftable@: | &Base_meta | 0 0 | &Base::run总结：带有虚函数的内存分布分为两部分，一部分是内存分布，一部分是虚表；我们从最上面发现，
vfptr是放在了内存开始处，然后才是成员变量；虚函数run前面表示这个虚函数的序号为0。 -
含有虚函数的基类+继承子类
class Base{ int a; int b;public: void test(); virtual void run();};class Divide :public Base{public: void DivideFun(); virtual void run();private: int c; int d;};内存分布：
class Divide size(20) : +-- - 0 | +-- - (base class Base) 0 | | {vfptr} 4 | | a 8 | | b | +-- - 12 | c 16 | d +-- - Divide::$vftable@: | &Divide_meta | 0 0 | &Divide::run总结：我们发现继承类，虚表只有一个，还是在内存开始处，内存排布顺序与普通继承类是一致的；
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含有虚函数的基类+继承子类（多增加一个虚函数）
class Base{ int a; int b;public: void test(); virtual void run();};class Divide :public Base{public: void DivideFun(); virtual void run(); virtual void DivideRun();private: int c; int d;};内存分布：
class Divide size(20) : +-- - 0 | +-- - (base class Base) 0 | | {vfptr} 4 | | a 8 | | b | +-- - 12 | c 16 | d +-- - Divide::$vftable@: | &Divide_meta | 0 0 | &Divide::run 1 | &Divide::DivideRun总结：虚表还是继承于基类，在虚表部分多了
DivideRun序号为1的虚函数； -
多重继承
class Base{ int a; int b;public: virtual void run();};class Divide1 :public Base{public: virtual void run();private: int c;};class Divide2 :public Base{public: virtual void run();private: int d;};class Divide :public Divide1, Divide2{public: virtual void run();private: int d;};内存分布：
class Divide1 size(16) : +-- - 0 | +-- - (base class Base) 0 | | {vfptr} 4 | | a 8 | | b| +-- - 12 | c +-- - Divide1::$vftable@:| &Divide1_meta| 0 0 | &Divide1::run Divide1::run this adjustor: 0 class Divide2 size(16) : +-- - 0 | +-- - (base class Base) 0 | | {vfptr} 4 | | a 8 | | b| +-- - 12 | d +-- - Divide2::$vftable@:| &Divide2_meta| 0 0 | &Divide2::run Divide2::run this adjustor: 0 class Divide size(36) : +-- - 0 | +-- - (base class Divide1) 0 | | +-- - (base class Base) 0 | | | {vfptr} 4 | | | a 8 | | | b| | +-- - 12 | | c| +-- - | +-- - (base class Divide2) | | +-- - (base class Base) | | | {vfptr} | | | a | | | b| | +-- - | | d| +-- - | d +-- - Divide::$vftable@Divide1@:| &Divide_meta| 0 0 | &Divide::run Divide::$vftable@Divide2@:| -16 0 | &thunk: this -= 16; goto Divide::run Divide::run this adjustor: 0总结：主要看最后一个
Divide类，内存排列顺序先是Divide1，后是Divide2，在Divide1和Divide2中各有一份虚表； -
虚拟继承（菱形继承）
class Base{ int a; int b;public: virtual void run();};class Divide1 :virtual public Base{public: virtual void run();private: int c;};class Divide2 :virtual public Base{public: virtual void run();private: int d;};class Divide :public Divide1, Divide2{public: virtual void run();private: int d;};内存分布：
class Divide1 size(20) : +-- - 0 | {vbptr} 4 | c +-- - +-- - (virtual base Base) 8 | {vfptr} 12 | a 16 | b +-- - Divide1::$vbtable@: 0 | 0 1 | 8 (Divide1d(Divide1 + 0)Base) Divide1::$vftable@: | -8 0 | &Divide1::run Divide1::run this adjustor: 8 vbi: class offset o.vbptr o.vbte fVtorDisp Base 8 0 4 0 class Divide2 size(20) : +-- - 0 | {vbptr} 4 | d +-- - +-- - (virtual base Base) 8 | {vfptr} 12 | a 16 | b +-- - Divide2::$vbtable@: 0 | 0 1 | 8 (Divide2d(Divide2 + 0)Base) Divide2::$vftable@: | -8 0 | &Divide2::run Divide2::run this adjustor: 8 vbi: class offset o.vbptr o.vbte fVtorDisp Base 8 0 4 0 class Divide size(32) : +-- - 0 | +-- - (base class Divide1) 0 | | {vbptr} 4 | | c | +-- - 8 | +-- - (base class Divide2) 8 | | {vbptr} 12 | | d | +-- - 16 | d +-- - +-- - (virtual base Base) 20 | {vfptr} 24 | a 28 | b +-- - Divide::$vbtable@Divide1@: 0 | 0 1 | 20 (Divided(Divide1 + 0)Base) Divide::$vbtable@Divide2@: 0 | 0 1 | 12 (Divided(Divide2 + 0)Base) Divide::$vftable@: | -20 0 | &Divide::run总结：通过内存分布可知，
Divide1和Divide2都是两个虚表，Divide中却是成了3个虚表，只有一份base；所以说：虚继承的作用是减少了对基类的重复，代价是增加了虚表指针的负担（增加了更多的需指针）
首发：微信公众号《后台服务器开发》
