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06-3 继承中的模型对象模型

思考：从父类继承下来的成员，是否属于子类的对象中呢？

我们可以用sizeof关键字查看一个对象的大小。

我们可以先创建一个父类：

class A
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};

在这个父类A中，存在着 3 个成员，对应着三个权限：公共权限（public）、保护权限（protected）和私有权限（private），现在，让我们查看一下这个类的对象所占用的内存大小。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};
int main()
{
    cout << "int 数据类型所占用的内存空间大小：" << sizeof(int) << endl;
    class A a;
    cout << "a 类对象所占用的内存空间大小：" << sizeof(a) << endl;
    return 0;
}

运行结果：

int 数据类型所占用的内存空间大小：4
a 类对象所占用的内存空间大小：12

可以看到，A中有三个int的数据类型，每个int占用 4 个字节，所以一个A的对象占用的内存大小是 3 个int，12 个字节。

这时候我们使用公共继承（public）来创建一个类：

class B :public A 
{
public:
    int m_D;
};

提示：任何继承方式都无法访问父类中私有权限（private）的数据。

然后我们再看一下B类对象所占用的内存空间大小：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};
class B :public A 
{
public:
    int m_D;
};
int main()
{
    cout << "int 数据类型所占用的内存空间大小：" << sizeof(int) << endl;
    class A a;
    cout << "a 类对象所占用的内存空间大小：" << sizeof(a) << endl;
    class B b;
    cout << "b 类对象所占用的内存空间大小：" << sizeof(b) << endl;
    return 0;
}

运行结果：（环境：Windows11(arm/Apple M VM)/Visual Studio 2022/Debug/arm64）

int 数据类型所占用的内存空间大小：4
a 类对象所占用的内存空间大小：12
b 类对象所占用的内存空间大小：16

可以看到B类对象占用了 16 个字节。B类在父类A的基础上又创建了一个int成员，所以B类中有 4 个int，所以占用的是 16 个字节。

所以得出结论：子类会继承父类所有的非静态成员属性。

复习：

静态成员：静态成员分为：
- 静态成员属性（在成员变量前加上ststic）
  - 所有对象共享一份数据；
  - 在编译阶段分配内存（一般的数据存放在栈区）
  - 类内声明，类外初始化
- 静态成员函数（在成员函数前加上ststic）
  - 所有对象共享同一个函数
  - 静态成员函数只能访问静态成员变量。

父类中私有的成员属性是被编译器隐藏的，所以访问不到。但是会被子类继承。

我们可以在 vs 的“开发人员命令提示符”中查看一下类的数据。

查看一下类A的：

cl /d1 reportSingleClassLayoutA "06-3 继承中的模型对象模型.cpp"

命令行提示：

class A size(12):
       +---
0      | m_A
4      | m_B
8      | m_C
       +---

查看一下类B的：

cl /d1 reportSingleClassLayoutB "06-3 继承中的模型对象模型.cpp"

命令行提示：

class B size(16):
       +---
0      | +--- (base class A)
0      | | m_A
4      | | m_B
8      | | m_C
       | +---
12      | m_D
       +---

利用开发人员命令提示符就可以查看对象模型：比如上面就能看到类B的具体的成员，包括哪一些是继承的，哪一些是自己创建的。

当然，我们也可以再“套娃一下”：

class A
{
public:
    int m_A;
protected:
    int m_B;
private:
    int m_C;
};
class B :public A 
{
public:
    int m_D;
};
class C :public B
{
public:
    int m_E;
};

然后查看一下：

cl /d1 reportSingleClassLayoutC "06-3 继承中的模型对象模型.cpp"

命令行提示：

class C size(20):
        +---
 0      | +--- (base class B)
 0      | | +--- (base class A)
 0      | | | m_A
 4      | | | m_B
 8      | | | m_C
        | | +---
12      | | m_D
        | +---
16      | m_E
        +---

总结：
1. 子类会继承父类所有的非静态成员属性，会占用相应的内存空间。
2. 编译器做了隐藏，父类中的私有成员子类无法访问。
3. 可以使用“开发人员命令提示符”查看单独类的具体成员，语法如下：cl /d1 reportSingleClassLayout<类名> <cpp源文件>。

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