Question

从虚拟函数的简单到复杂结构有各种各样的情况。什么因素决定了它所需的额外内存数量？例如

class A            {virtual void F() {}   };
class B : public A {virtual void F() {}   };

A和B需要多少内存才能与没有虚函数的类进行比较？另一个有2个虚函数的例子，

class A            {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };
class B : public A {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };

和示例3

class A            {virtual void F() {};   virtual void G() {}  };
class B : public A {virtual void F() {}                         };

[---------------添加更多有趣的问题------------------]

每个虚方法都有虚拟方法表吗？如果是这样，我认为对于一个类（不是对象，对吧？我认为VPTR是静态的。），有许多虚方法需要一些VPTR，每个VPTR都用于虚方法。右
是否可以为所有虚拟方法只构建一个表，并且只在一个类中放置一个VPTR？
我认为虚拟功能的调用速度应该比手动ifs更快，因为使用了直接的VPTR。右

[--------------- A Test ----------------]

我做了一个测试，并用VS2010和intel c ++编译器显示我的结果。

struct A
{
    static int s_i;
    int i;
    virtual void F()    {i+=1;}
    virtual void G()    {i+=2;}
};

struct B
    : public A
{
    int j;
    virtual void F()    {i+=3;}
    virtual void G()    {i+=4;}

    virtual void H()    {i+=5;}
};

struct C
    : public B
{
    virtual void F()    {i+=6;}

    virtual void H()    {i+=7;}
};

TEST(MemoryForVirtualMethod)
{
    CHECK_EQUAL(sizeof(A), 8);
    CHECK_EQUAL(sizeof(B), 12);
    CHECK_EQUAL(sizeof(C), 12);
}

从结果来看，我的结论是

（1）对于具有虚函数的每个对象，添加一个（隐藏指针）VPTR。

（2）对于每个类，为该类的所有虚拟方法构建虚拟方法表。

（3）将VPTR置于对象中是为了实现动态调度，因为引用的类可能不是动态类。

（4）实现调用效率高（比手动ifs快）但牺牲了一些内存。

非常感谢！

Answer 1

由于虚拟函数通常实现为virtual method table (vtable)，因此我猜测每个O(number of virtual functions) class和object一个额外指针。不是你想要的那么精确，但应该给出一个粗略的想法。正如@AlokSave所提到的那样，还有许多其他细微之处，它们都是特定于编译器的，可能不够一致，无法估计。

通常，编译器为每个类创建一个单独的vtable。创建对象时，会将指向此vtable的指针（称为虚拟表指针，vpointer或VPTR）添加为此对象的隐藏成员

来源：Wikipedia

你覆盖的函数数量（如你的例子中所示）是（我猜测）无关紧要，除非在编译时可以安全地确定要调用的函数，在这种情况下可能是在第二个例子中被视为静态调度函数（G()）。这也取决于编译器。

编译器通常避免在编译时解析调用时使用vtable。

最后，虚拟功能的成本可能比内存更难。

虚拟功能需要多少字节的额外内存？

1 个答案: