Question

任何人都可以向我解释这里发生了什么吗？首先，我认为大多数程序员都知道具有虚函数的类具有vtbl，因此在其顶部有4个额外的字节。据我所知，这是相当标准的。我已经测试了这个，并利用这个事实，然后从带有修补vtbls的二进制文件加载到位。在过去的6个月里，我一直在Xcode工作，最近才遇到需要做一些加载的东西，所以我再次考虑修补vtbls。为了确保我的理解是正确的，我写了一个示例程序。这是：

class A
{
    public:
    virtual int getData()
    {
        return a;
    }

    virtual void print()
    {
        printf("hello\n");
    }
    int a;
};

class B : public A
{
public:
    int getData()
    {
        return b;
    }
    int b;
};

class C : public B
{
public:
    int getData()
    {
        return c;
    }

    void print()
    {
        printf("world\n");
    }
    int c;
 };

class D
{
public:
    int a;
    int b;
};

int main (int argc, const char * argv[])
{
    A* tA = new A();
    tA->a = 1;

    printf("A: %d\n", sizeof(A));
    printf("A data: %d\n", tA->getData());

    B* tB = new B();
    tB->a = 2;
    tB->b = 4;

    printf("B: %d\n", sizeof(B));
    printf("B data: %d\n", tB->getData());

    C* tC = new C();
    tC->c = 8;

    printf("C: %d\n", sizeof(C));
    printf("C data: %d\n", tC->getData());

    A* aC = tC;
    aC->print();

    printf("D: %d\n", sizeof(D));

    return 0;
}

我的预期输出是：

A：8

数据：1

B：12

B数据：4

C：16

C数据：8

世界

D：8

然而，我得到的输出是：

A：16

数据：1

B：16

B数据：4

C：24

C数据：8

世界

D：8

有人知道这里发生了什么吗？谢谢！

Answer 1

类A到C的实例包含vptr，指向动态类型的虚函数表的指针。此指针在64位计算机上占用8个字节（或在32位计算机上占用4个字节）。每个int成员占用4个字节。

sizeof（Class）的最小值是所有成员的sizeof（成员）的总和。如果是这样，那么

sizeof(A) = 8 (vptr) + 4 (int a) = 12
sizeof(B) = 8 (vptr) + 4 (int a) + 4 (int b) = 16
sizeof(C) = 8 (vptr) + 4 (int a) + 4 (int b) + 4 (int c) = 20
sizeof(D) = 4 (int a) + 4 (int b) = 8

但是，这只是最小尺寸。编译器通常会将此大小增加到sizeof（void *）的倍数，这里是8个字节。此过程称为对齐。看起来这可能会浪费内存，但性能提升会超过这一点：CPU可以比非对齐数据更快地读取对齐数据。

顺便说一句，如果您使用的是32位计算机，那么您的预期结果将是正确的。指针（特别是vptr）在那里是4字节宽，并且对齐也是4字节的倍数。由于所讨论的类的所有数据成员都是4字节大，因此对齐不会在那里做任何事情。

具有虚函数GCC / Xcode的类的大小

1 个答案: