書上類繼承相關章節到這裏就結束了，這裏不妨說下C++內存分佈結構，我們來看看編譯器是怎麼處理類成員內存分佈的，特別是在繼承、虛函數存在的情況下。
工欲善其事，必先利其器，我們先用好Visual Studio工具，像下面這樣一步一步來：
先選擇左側的C/C++->命令行，然後在其他選項這裏寫上/d1 reportAllClassLayout，它可以看到所有相關類的內存佈局，如果寫上/d1 reportSingleClassLayoutXXX（XXX爲類名），則只會打出指定類XXX的內存佈局。近期的VS版本都支持這樣配置。
下面可以定義一個類，像下面這樣：
1 class Base
2 {
3 int a;
4 int b;
5 public:
6 void CommonFunction();
7 };
然後編譯一下，可以看到輸出框裏面有這樣的排布：
這裏不想花精力在內存對齊因素上，所以成員變量都設爲int型。
從這裏可以看到普通類的排布方式，成員變量依據聲明的順序進行排列（類內偏移爲0開始），成員函數不佔內存空間。
再看下繼承，往後面添加如下代碼：
1 class DerivedClass: public Base
2 {
3 int c;
4 public:
5 void DerivedCommonFunction();
6 };
編譯，然後看到如下的內存分佈（父類的內存分佈不變，這裏只討論子類成員變量的內存分佈）：
可以看到子類繼承了父類的成員變量，在內存排布上，先是排布了父類的成員變量，接着排布子類的成員變量，同樣，成員函數不佔字節。
下面給基類加上虛函數，暫時註釋掉DerivedClass，看一下這時的內存排布：
1 class Base
2 {
3 int a;
4 int b;
5 public:
6 void CommonFunction();
7 void virtual VirtualFunction();
8 };
這個內存結構圖分成了兩個部分，上面是內存分佈，下面是虛表，我們逐個看。VS所帶編譯器是把虛表指針放在了內存的開始處（0地址偏移），然後再是成員變量；下面生成了虛表，緊跟在&Base1_meta後面的0表示，這張虛表對應的虛指針在內存中的分佈，下面列出了虛函數，左側的0是這個虛函數的序號，這裏只有一個虛函數，所以只有一項，如果有多個虛函數，會有序號爲1，爲2的虛函數列出來。
編譯器是在構造函數創建這個虛表指針以及虛表的。
那麼編譯器是如何利用虛表指針與虛表來實現多態的呢？是這樣的，當創建一個含有虛函數的父類的對象時，編譯器在對象構造時將虛表指針指向父類的虛函數；同樣，當創建子類的對象時，編譯器在構造函數裏將虛表指針（子類只有一個虛表指針，它來自父類）指向子類的虛表（這個虛表裏面的虛函數入口地址是子類的）。
所以，如果是調用Base *p = new Derived();生成的是子類的對象，在構造時，子類對象的虛指針指向的是子類的虛表，接着由Derived*到Base*的轉換並沒有改變虛表指針，所以這時候p->VirtualFunction，實際上是p->vfptr->VirtualFunction，它在構造的時候就已經指向了子類的VirtualFunction，所以調用的是子類的虛函數，這就是多態了。
下面加上子類，並在子類中添加虛函數，像下面這樣：
1 class DerivedClass: public Base
2 {
3 int c;
4 public:
5 void DerivedCommonFunction();
6 void virtual VirtualFunction();
7 };
可以看到子類內存的排布如下：
上半部是內存分佈，可以看到，虛表指針被繼承了，且仍位於內存排布的起始處，下面是父類的成員變量a和b，最後是子類的成員變量c，注意虛表指針只有一個，子類並沒有再生成虛表指針了；下半部的虛表情況與父類是一樣的。
我們把子類換個代碼，像這樣：
1 class DerivedClass1 : public Base
2 {
3 int c;
4 public:
5 void DerivedCommonFunction();
6 void virtual VirtualFunction2();
7 };
注意到這時我們並沒有覆寫父類的虛方法，而是重聲明瞭一個新的子類虛方法，內存分佈如下：
還是隻有一個虛表指針，但是下方虛表的內容變化了，虛表的0號是父類的VirtualFunction，而1號放的是子類的VirtualFunction2。也就是說，如果定義了DerivedClass的對象，那麼在構造時，虛表指針就會指向這個虛表，以後如果調用的是VirtualFunction，那麼會從父類中尋找對應的虛函數，如果調用的是VirtualFunction2，那麼會從子類中尋找對應的虛函數。
我們再改造一下子類，像這樣：
1 class DerivedClass1 : public Base
2 {
3 int c;
4 public:
5 void DerivedCommonFunction();
6 void virtual VirtualFunction();
7 void virtual VirtualFunction2();
8 };
我們既覆寫父類的虛函數，也有新添的虛函數，那麼可以料想的到，是下面的這種內存分佈：
下面來討論多重繼承，代碼如下：
1 class Base
2 {
3 int a;
4 int b;
5 public:
6 void CommonFunction();
7 void virtual VirtualFunction();
8 };
9
10
11 class DerivedClass1: public Base
12 {
13 int c;
14 public:
15 void DerivedCommonFunction();
16 void virtual VirtualFunction();
17 };
18
19 class DerivedClass2 : public Base
20 {
21 int d;
22 public:
23 void DerivedCommonFunction();
24 void virtual VirtualFunction();
25 };
26
27 class DerivedDerivedClass : public DerivedClass1, public DerivedClass2
28 {
29 int e;
30 public:
31 void DerivedDerivedCommonFunction();
32 void virtual VirtualFunction();
33 };
內存分佈從父類到子類，依次如下：
Base中有一個虛表指針，地址偏移爲0
DerivedClass1繼承了Base，內存排布是先父類後子類。
DerivedClass2的情況是類似於DerivedClass1的。
下面我們重點看看這個類DerivedDerivedClass，由外向內看，它並列地排布着繼承而來的兩個父類DerivedClass1與DerivedClass2，還有自身的成員變量e。DerivedClass1包含了它的成員變量c，以及Base，Base有一個0地址偏移的虛表指針，然後是成員變量a和b；DerivedClass2的內存排布類似於DerivedClass1，注意到DerivedClass2裏面竟然也有一份Base。
這裏有兩份虛表了，分別針對DerivedClass1與DerivedClass2，在&DerivedDericedClass_meta下方的數字是首地址偏移量，靠下面的虛表的那個-16表示指向這個虛表的虛指針的內存偏移，這正是DerivedClass2中的{vfptr}在DerivedDerivedClass的內存偏移。
如果採用虛繼承，像下面這樣：
1 class DerivedClass1: virtual public Base
2 {
3 int c;
4 public:
5 void DerivedCommonFunction();
6 void virtual VirtualFunction();
7 };
8
9 class DerivedClass2 : virtual public Base
10 {
11 int d;
12 public:
13 void DerivedCommonFunction();
14 void virtual VirtualFunction();
15 };
16
17 class DerivedDerivedClass : public DerivedClass1, public DerivedClass2
18 {
19 int e;
20 public:
21 void DerivedDerivedCommonFunction();
22 void virtual VirtualFunction();
23 };
Base類沒有變化，但往下看：
DerivedClass1就已經有變化了，原來是先排虛表指針與Base成員變量，vfptr位於0地址偏移處；但現在有兩個虛表指針了，一個是vbptr，另一個是vfptr。vbptr是這個DerivedClass1對應的虛表指針，它指向DerivedClass1的虛表vbtable，另一個vfptr是虛基類表對應的虛指針，它指向vftable。
下面列出了兩張虛表，第一張表是vbptr指向的表，8表示{vbptr}與{vfptr}的偏移；第二張表是vfptr指向的表，-8指明瞭這張表所對應的虛指針位於內存的偏移量。
DerivedClass2的內存分佈類似於DerivedClass1，同樣會有兩個虛指針，分別指向兩張虛表（第二張是虛基類表）。
下面來仔細看一下DerivedDerivedClass的內存分佈，這裏面有三個虛指針了，但base卻只有一份。第一張虛表是內含DerivedClass1的，20表示它的虛指針{vbptr}離虛基表指針{vfptr}的距離，第二張虛表是內含DerivedClass2的，12表示它的虛指針{vbptr}離虛基表指針{vfptr}的距離，最後一張表是虛基表，-20指明瞭它對應的虛指針{vfptr}在內存中的偏移。
虛繼承的作用是減少了對基類的重複，代價是增加了虛表指針的負擔（更多的虛表指針）。
下面總結一下（當基類有虛函數時）：
1. 每個類都有虛指針和虛表；
2. 如果不是虛繼承，那麼子類將父類的虛指針繼承下來，並指向自身的虛表（發生在對象構造時）。有多少個虛函數，虛表裏面的項就會有多少。多重繼承時，可能存在多個的基類虛表與虛指針；
3. 如果是虛繼承，那麼子類會有兩份虛指針，一份指向自己的虛表，另一份指向虛基表，多重繼承時虛基表與虛基表指針有且只有一份。