Question

在涉及虚函数的虚拟继承的情况下，有人可以解释一下类的大小。

   class A{
          char k[ 3 ];
          public:
          virtual void a(){};
          };

   class B : public  A{
          char j[ 3 ];
          public:
          virtual  void b(){};
          };

   class C : public virtual A{
          char i[ 3 ];
          public:
          virtual void c(){};
          };

   class D : public B, public C{
          char h[ 3 ];
          public:
          virtual void d(){};
          };

类的大小输出为：

    sizeof(A): 8
    sizeof(B): 12
    sizeof(C): 16
    sizeof(D): 32

我正在使用的编译器是 gcc version 4.6.1 (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3)

Answer 1

sizeof（A）：8

数组中的3个字节，1个字节的填充，4个字节的vptr（指向vtable的指针）

sizeof（B）：12

子对象：8,3个字节用于额外阵列，1个字节填充

sizeof（C）：16

这对你来说可能是一个令人惊讶的... 一个子对象：8,3个字节用于额外数组，1个字节填充， 4个字节指向A

每当您具有虚拟继承时，虚拟基础子对象相对于完整类型的开头的位置是未知的，因此将额外的指针添加到原始对象以跟踪虚拟基础的位置。考虑这个例子：

struct A {};
struct B : virtual A {};
struct C : virtual A {};
struct D : B, C {};

当完整类型为A时，B相对于B对象开头的位置可能与A子对象的位置不同B当它是最终对象D的一部分时。如果这不明显，请假设相对位置相同，并检查A最终对象中C相对于C的相对位置或{{1} <{1}}中的子对象也可以维护。

至于最后一个例子，我不太喜欢分析它......但你可以阅读Itanium C++ ABI来了解C ++对象模型的具体实现。所有其他实现没有太大差别。

最后一个例子：

sizeof（D）：32

D包含一个B子对象（12）和一个C子对象（16），以及一个大小为3的额外数组和一个额外的填充数据1.

在这种特殊情况下，可能出现的问题是，如果C实际上从D继承，那么为什么会有两个A子对象，答案是虚拟基数意味着object愿意与层次结构中也愿意共享它的任何其他类型共享此基础。但在这种情况下，C不愿意共享它的A子对象，因此B需要它自己。

您应该能够通过向不同级别的构造函数添加日志来跟踪此情况。在A的情况下，它在编译器中取值并从每个扩展类传递不同的值。

Answer 2

sizeof(C)超过sizeof(B)，因为C类型的对象（因为它实际上是从A继承）将包含一个指针（除了类型B的对象也将包含的vptr）指向对于自己继承自A. Scott Meyers本身的部分，在第24项中详细解释了这一点（大约10页）：'了解他的书中的虚函数，多继承，虚基类和RTTI的成本'{{ 3}}

Answer 3

要知道数据结构的实际大小，您可以说编译器不使用#pragma pack（1）将其与内存对齐。要保存当前的打包设置并在以后恢复它们，您还可以使用#pragma pack（push）和#pragma pack（pop）。

Answer 4

这是我对所有字节使用位置的最佳猜测：

              Avptr Bvptr CVptr DVptr k j i h k' j' i'  TOTAL
============= ========================================= =====
sizeof(A): 8    4                     4                   8
sizeof(B): 12        4                4 4                12
sizeof(C): 16              4          4 4 4              16
sizeof(D): 32                    4    4 4 4 4  4  4  4   32

其中：

vptrs每个占用4个字节（64位指针）
char数组各占4个字节（舍入为对齐）
k'，j'和i'是通过C而不是B继承的那些变量的副本。

虚拟继承时类的大小

4 个答案: