C++ 物件記憶體佈局與多態實現深度探索（一）：普通類別與繼承佈局

本系列文章透過觀察物件記憶體佈局、追蹤組合語言碼，分析 C++ 物件模型、虛函數執行機制、虛擬繼承等核心主題。參考資料為 Lippman《深度探索 C++ 物件模型》（候捷譯），編譯器採用 VC7.1，結構對齊設為 1 位元組。

空類別與資料成員佈局

• struct C000 {} 大小 1 位元組（佔位符），Debug 模式下內容為 0xCC。
• struct C010 { char c_; } 大小 1，內容為建構子初始值 0x01。
• struct C011 { char c1_, c2_; } 大小 2，內容 0x02 03。

靜態成員與成員函數不佔用物件空間

struct C012 {
    static int sfoo();
    int foo();
    char c_;
    static int i_;
};

大小仍為 1（未初始化為 0xCC）。驗證：普通成員函數、靜態成員函數、靜態資料成員均不出現在物件中。成員函數透過 this 指標關聯，靜態成員屬類別級別。

單一與多重繼承佈局

struct C014 : private C011 {};           // 大小 2，內容 02 03
struct C015 : public C010, private C011 {}; // 大小 3，內容 01 02 03

父類資料成員悉數被子類繼承，繼承存取指定符（public/private）僅影響「能見度」，不影響佈局。子類物件中繼承部分由父類建構子初始化。

多層繼承驗證

struct C016 : C015 { int i_; };

大小 7 位元組（3 + 4），記憶體依序為 C010、C011、C016::i_。結論：普通繼承下，子類佈局為「父類資料成員 + 自身資料成員」，多層繼承「頂層在前」，多重繼承「最左父類在前」。