多重继承的虚函数表答案

【问题标题】：virtual function table of multiple inheritance多重继承的虚函数表
【发布时间】：2014-10-20 18:59:15
【问题描述】：

示例代码如下：

class A
{
public:
    int k;
    virtual int f();
};
class B:public virtual  A
{
public:
    virtual int a();
};
int main()
{
    cout<<sizeof(A)<<sizeof(B);
}

打印出来

8 12

class B 似乎有自己的新虚函数表。

如果class A 更改为：

class A
{
public:
    virtual int f();
};

打印出来

4 4

谁能解释原因？

【问题讨论】：

如果基础是无状态的，那么您实际上不需要定位基础子对象，因此您需要的派生类中的信息更少。
@KerrekSB 给出答案 ;)
@KerrekSB 你的意思是编译器对派生类进行优化以使其简单吗？
@KerrekSB，这似乎并不那么明显。如果我们有 C，它也从 A 继承 virtualy，而 D 从 B 和 C 继承。将 D 转换为 B 然后 A 必须具有与将 D 转换为 C 然后 A 相同的指针，即使 A 没有状态。
您正在查看对象大小，而不是 v-table 大小。 sizeof(A) = v-table 指针 + k，sizeof(B) = A 的 v-table 指针 + B + k 的 v-table 指针。由于虚拟继承不再重要，因此可以在第二个 sn-p 中对其进行优化。

标签： c++ multiple-inheritance virtual-functions

【解决方案1】：

在您的子类 B 中，B 是 A 的虚拟子类。因此，B 在子对象 A 上的内容之上有一个单独的 vtbl 指针（4 个字节）。因此，

sizeof(B object) 
= sizeof(A object) + sizeof (vtbl pointer of B)
= sizeof(int) + sizeof (vtbl pointer of A) + sizeof (vtbl pointer of B)
= 4 + 4 + 4
= 12

还有，

sizeof(A object)
= sizeof(int) + sizeof (vtbl pointer of A)
= 4 + 4
= 8

如果 B 是 A 的普通子类，

 sizeof(B object) 
    = sizeof(A object) 
    = sizeof(int) + sizeof (vtbl pointer of A) 
    = 4 + 4
    = 12

对于空类 A，为 sizeof A 对象分配的最小大小是 vtbl = 4 的 sizeof 指针由于 A 在实例数据方面为空，因此空类的虚拟继承不会增加对象的大小

【讨论】：

【解决方案2】：

在类继承的上下文中，“虚拟”意味着“在运行时确定”。有两个独立的东西可以是虚拟的，并且实现必须以某种方式实现：

虚拟函数，要调用的实际函数必须在运行时确定：x.f() — 谁是f？常见的实现涉及函数指针表。
虚拟继承，其中虚拟基础子对象直到运行时才知道。实现必须提供一种定位实际基础对象的机制：x.a = 10 — 哪里是a？常见的实现涉及指针偏移计算。

如果虚拟基类没有状态（这与“为空”类似但不等价），那么第二个用例将变得空洞。由于没有必须动态确定位置的数据成员，因此实现不需要为此生成任何信息，对象也不需要存储相关引用。

一种流行的 C++ ABI，即 Itanium ABI，详细描述了how virtuality is implemented。还有this popular article解释了这个实现。

【讨论】：

您可以使用两个继承路径强制转换为公共基类，并且指针必须比较相等，因此必须进行调整。因此，即使没有必须在运行时确定其位置的数据，该指针也只指向 vptr。