sizeof 具有虚基和虚函数的派生类

Question

我遇到了 C++ 虚拟继承问题。

我有一个类层次结构如下：

class Base
{
public:
    virtual void Func(){};
    int BaseValue;
};

class Derived : virtual public Base
{
public:
    void Func(){};
    virtual void Func2(){};
    int DerivedValue;
};

编译得很好，但是，我对内存结构有点困惑。

我希望得到sizeof(Derived)==20的结果，即：

1. BaseValue 和 DerivedValue--8 字节
2. 指针表示基类的成员偏移量 （虚继承特性）--4字节
3. 指针表示Base类的虚函数表--4字节
4. 指针表示只属于Derived类的虚函数Func2()--4字节 （就我而言，没有非虚基类并获得其独特虚函数的派生类应该有自己的虚表）

总计 20 个字节；

然而 Xcode 4.6 产生了不同的结果 sizeof(Derived)==16，我弄错了吗？

Answer 1

指针表示Base类的虚函数表--4字节
指针表示只属于的虚函数 Func2() 类 Derived--4 个字节（就我而言，派生类 没有非虚基类并获得其独特的虚函数 应该有自己的虚拟表）

啊，我现在看到了问题。这不是相当虚函数表的工作方式。当Base 被定义时，编译器注意到它需要一个虚拟表，并为Base 生成一个虚拟表，带有一个指向Base::Func 实现的指针（Func）。定义Derived 时，编译器注意到它继承自Base，并为Base 生成一个函数表，其中有两个 指针，Func 指向Derived::Func，@987654330 @ 指向Derived::Func2。

然后，如果创建了Base 的实例，则您提到的函数表指针指向Base 表，并且对Func 的任何调用都将重定向到Base::Func。

如果创建了Derived 的实例，则它的内部Base 对象的虚函数表指针将指向Derived 表。 Base 只知道如何访问Func 指针，但Func 指针现在指向Derived::Func，所以这就是所谓的get。它没有意识到它指向的是另一张桌子。在代码中，它可能看起来更像这样：

using voidFunctionType = void(*)();

struct BaseVTable {
    voidFunctionType Func;
}BaseVTableGlobal; 

struct Base {
    Base() :vTable(&BaseVTableGlobal) {}
    void Func() {vTable->Func();}

    BaseVTable* vTable; //4 bytes
    int BaseValue; //4 bytes
}; //total is 8 bytes

struct DerivedVTable : public BaseVTable  {
    voidFunctionType Func;
    voidFunctionType Func2;
}DerivedVTableGlobal; 

//inherits 8 bytes, +4 for virtual inheritance = 12
struct Derived : virtual public Base { 
    Derived() :Base() {vTable = &DerivedVTableGlobal;} //the shared vTable points at DerivedVTableGlobal
    void Func() {vTable->Func();} //base knows about Func, so this is easy
    void Func2() {((DerivedVTable*)vTable)->Func2();} //base doesn't know about Func2

    int DerivedValue; //4 bytes
}; //16 bytes total

所以 XCode 是对的。 Derived 是“劫持”Bases 虚函数表，事实上，这正是虚函数发挥其魔力的方式。

（到处都是假设，这些都没有明确定义，虚拟继承使事情复杂化，等等等等）