C++编译器在多重继承的情况下如何处理成员变量内存偏移？答案

【问题标题】：How does C++ compiler handle member variable memory offset in the case of multiple inheritance?C++编译器在多重继承的情况下如何处理成员变量内存偏移？
【发布时间】：2017-07-17 00:16:56
【问题描述】：

假设我们有基类：

class CommonClass {
  ...
  int common_value;
}

class ParentOfA {
  ...
  int some_int;
  int some_int_2;
}

class ParentOfB {
  ...
  int some_int_3;
}

我们继承了类：

class ClassA : ParentOfA, CommonClass
class ClassB : ParentOfB, CommonClass

那么ClassA 和ClassB 将具有如下结构：

ClassA:
  ParentOfA:
    int some_int;
    int some_int_2;
    int common_value;

ClassB:
  ParentOfB:
    int some_int_3;
    int common_value;

因此，对于同一个common_value 成员变量，在ClassA 中它距ClassA 的指针8 个字节，而在ClassB 中仅4 个字节。

那么在以下情况下（假设它在.cpp文件中已经如此编译）：

int GetCommonValue(CommonClass* ptr) {
  return ptr->common_value;
}

编译器如何提前知道在处理->common_value 时要查找的偏移量？ ClassA 和 ClassB 都可以作为指针传入。

【问题讨论】：

指向CommonClass的指针将在调用处进行调整，使函数在所有情况下都可以使用相同的偏移量。

标签： c++ pointers inheritance multiple-inheritance memory-layout

【解决方案1】：

将正确的地址传递给函数是调用者的工作。指向类的指针总是指向同一个类的对象的开头——这样成员偏移就可以工作。

对于单继承，基对象和派生对象从同一地址开始（换句话说，基部分在派生对象的开头）。

使用多重继承，这对所有基类都是不可能的——只有一个会从与派生对象相同的地址开始。这意味着拥有 ClassA 类型的对象和三个指向它的指针 - CommonClass、ParentOfA 和 ClassA 类型，当比较 CommonClass 和 ParentOfA 指针时，其中一个将指向与 ClassA 指针相同的地址。另一个将指向不同的地址——基类部分的开头，与指针的类型相同。

哪个指针将指向对象内存位置的开头，取决于派生对象中基本部分的顺序。此顺序由实现定义。

【讨论】：

【解决方案2】：

你的结构图实际上是这样的：

ClassA:
  ParentOfA:
    int some_int;
    int some_int_2;
  CommonClass:
    int common_value;

ClassB:
  ParentOfB:
    int some_int_3;
  CommonClass:
    int common_value;

（您省略了 CommonClass: 前缀）。

希望很明显，在给定CommonClass * 的情况下找到common_value 的偏移量是没有问题的。

也许您忽略了如果将ClassB * 转换为CommonClass *，它将指向内存中的不同位置？编译器知道CommonClass在ClassB中的偏移量，就像它知道任何成员变量的偏移量一样。

【讨论】：