前言

??? 前面4節我們已經完成了對4種C++對象布局的分析，本文試圖覆蓋更多的，常見的C++面向對象的概念。所以，最后2節將繼續闡述2個主題：接口和抽象類以及構造函數、虛構函數和虛析構函數。

接口

??? 這里我準備只主要闡述接口，而不談一般的抽象類。因為在C++中，是沒有“接口”這種類型的，所有的接口事實上是定義為純抽象類。所謂純抽象類，就是沒有 成員變量，沒有實現了的函數，只有純虛函數的抽象類。我相信，理解了接口這種特殊的抽象類，再去理解一般的抽象類是很容易的。

??? 來看一個例子，我們有接口IAnimal來表示一般的動物行為，代碼如下：

class IAnimal { public: ????virtual void Eat()=0; ????virtual void Move()=0; ????virtual void Sleep()=0; };

??? 這個接口在內存中的布局可以看作下圖中的樣子：

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??? 接口在內存中的布局可以看作一個虛函數指針指向一個虛函數表，虛函數表中的所有元素指向的地址為0，因為所有純虛函數都沒有被實現。

??? 上面的描述只是為了大家理解方便，事實上這種說法是很不準確的。因為，一個接口是絕對不能被構造的，這一點很重要。接口中的純虛函數都沒有被實現，如果允許構造他們，那么在調用這些方法的時候，將造成非法訪問異常。

??? 我們的問題來了，既然接口不允許被構造，那么我們為什么經常看到各種接口類型的對象呢。很簡單，這些接口類型的對象都是由從該接口繼承的子類對象通過類型 轉換而來的。在子類中，我們需要實現接口的所有方法，否則，該子類仍是一個抽象類。下圖中，我們描述了繼承了IAnimal接口的Horse類的內存結構 圖，這個類還繼承了IVehicle接口：

??? 關于Horse類如果進行指針調整，怎么轉換為IAnimal接口類型，并實現多態特性的，我們在前面的章節中不止一次涉及到，即使是接口，也沒有什么不同，我們這里不打算再重復。

??? 下面，我們要談的是，為什么我們要使用接口呢？ 由于本文主要研究的是對象的內存布局，所以，關于這個涉及設計模式的主題，我只準備簡單的講述，這個主題太大了，因此我只希望下面的描述能給你一些關于接 口應用場景的靈感。我們經常聽到關于接口的描述是“只要實現了某某接口，對象就能實現某某功能/流程”，或者“就能被某某方法/模塊調用來實現某某功能 /流程”。 我們來看下面的代碼：

void AnimalHappyDay(IAnimal* animal) { ????animal->Eat(); ????animal->Move(); ????animal->Sleep(); }

?? 類似的，我們要說，任何類只要實現了IAnimal接口，AnimalHappyDay函數就可以調用該類的對象，來實現動物快樂的一天！我們不用關心這 個類是貓，狗還是獨角獸，不用關心它是否還實現了其他的接口，不用關心它是直接實現IAnimal接口的，還是間接的。他們只有一個共同點，就是實現了 IAnimal接口。那么，它就可以被AnimalHappyDay函數調用，Eat，Move，Sleep，來實現動物快樂的一天這個功能。

??? 一個接口，應該是最小粒度的。所謂最小粒度，首先，它沒有任何的實現，只是用來描述一種標準的調用規范，完全由子類去實現它。其次，它只包含實現流程需要 的最小的方法集合，比如，我們在IAnimal接口中不應該加入Grow方法，因為AnimalHappyDay流程不需要該方法，如果我們加入Grow 方法，所有繼承IAnimal的類就不得不去實現它。應該把Grow方法放在其他接口中，比如ILIfe接口，這個接口中或許定義了Both，Dead方 法，用來實現動物的生命周期，類作者可以選擇是否要去實現該接口。

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轉載于:https://blog.51cto.com/sensen/740283

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++对象的内存分析（5）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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