C++ 多态内存开销答案

【问题标题】：C++ Polymorphic memory costC++ 多态内存开销
【发布时间】：2013-03-22 11:05:27
【问题描述】：

我有这段代码：

    #include <stdio.h>

    class CoolClass {
    public:
      virtual void set(int x){x_ = x;};
      virtual int get(){return x_;};
    private:
      int x_;
    };

    class PlainOldClass {
    public:
      void set(int x) {x_ = x;};
      int get(){return x_;}
    private:
      int x_;
    };
    int main(void) {
      printf("CoolClass size: %ld\n", sizeof(CoolClass));
      printf("PlainOldClass size: %ld\n", sizeof(PlainOldClass));
      return 0;
    }

我有点困惑，因为它说 CoolClass 的大小是 16？如何？为什么？即使有指向 vtable 的指针，大小不应该是 8 吗？ oldclass 的大小如预期的那样为 4。

编辑：我正在使用 g++ 4.6.3 运行 Linux Mint 64 位。

【问题讨论】：

更相关的是，您正在为哪个 CPU 编译？

标签： c++ polymorphism virtual-functions

【解决方案1】：

除了char 或unsigned char 之外，您不能假设任何东西的大小。如果您在 64 位平台上构建，int 可能仍然是 4 个字节，但虚拟表指针的大小可能是 8，额外的 4 个字节用于填充（以便指针对齐到 8 个字节）。

64 位

+----+----+----+----+
| vp | vp | x_ | p  |
+----+----+----+----+

vp - virtual table pointer
x_ - member
p  - padding byte

32 位

+----+----+
| vp | x_ |
+----+----+

vp - virtual table pointer
x_ - member
p  - padding byte

Padding not required because the pointer is already aligned

作为测试，你可以试试

class PlainOldClass {
private:
  int* x_;
};

它的大小是 8。

【讨论】：

是的，它是带有 g++ 4.6.3 的 64 位 linux mint。我应该提到这一点。

【解决方案2】：

我最好的猜测是您正在为一个具有 64 位指针的平台进行编译。那么虚拟指针需要 8 个字节，int 可能需要 4 个字节（一些 64 位平台也会提供 8 个字节 - 但你说 sizeof (PlainOldClass) 是 4，所以这里不适用)，另外 4 个为类提供指针所需的 64 位对齐 - 总共 16 个字节。

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为成本是：

具有 64 位指针的平台，因此虚拟指针需要 8 个字节

4 个字节的 int（但在某些平台上也可能是 8 个字节）

4 为类提供指针所需的 64 位对齐

sum=16 字节。

【讨论】：

【解决方案4】：

那是因为你的系统可能是64位系统，因此变成了，

vptr 为 8 个字节。
4 个字节用于 int
和额外的 4 字节填充以使指针实现 64 位对齐。

因此总和变为 16。

【讨论】：