具有虚拟指针和继承的 cpp 类大小答案

【问题标题】：cpp class size with virutal pointer and inheritance具有虚拟指针和继承的 cpp 类大小
【发布时间】：2020-01-04 09:00:04
【问题描述】：

class A{
    virtual void a();
};  
class B : A{
    virtual void a();
};
class C{
    virtual void a();
};
class E : A, C{
    virtual void a();
};

int main(){
    std::cout << (sizeof(B)) << "\n"; // 4
    std::cout << (sizeof(C)) << "\n"; // 4
    std::cout << (sizeof(E)) << "\n"; // 8
}

在 32 位系统 linux 中

为什么sizeof(B)和sizeof(C)都是4

对于C类，它有一个虚函数，所以在C类中隐藏了一个虚拟指针，它是4字节的

但是为什么B类的大小也是4。我认为B类中存在两个指针，一个是B本身的，因为B类有一个虚函数，一个是A的。

那么 E 也有同样的问题？

感谢任何帮助

【问题讨论】：

您的代码示例中有很多拼写错误，导致无法编译。我们为您解决了这个问题，但是当您在这里发帖时应该更加准确:-)

标签： c++ virtual-table

【解决方案1】：

不，每个使用虚函数的对象中只有一个 vtable 指针，如果虚函数是在类本身中定义的，或者该类派生自另一个使用虚函数的类，则独立。

编译器生成的是一个函数指针表，因此每个类（不是实例/对象）都有自己的。在您的示例中，您有一个 A 类表，一个 B 类表，依此类推。在每个对象/实例中，您都有一个 vtable 指针。该指针仅指向表。如果你通过类指针调用一个虚函数，你就可以间接访问 vtable 指针，而不是 vtable 本身。

因此，每个类的实例只保留一个 vtable 指针，指向该类的 vtable。如您所见，这会导致您编写的每个类的每个实例的大小都相同。

在多重继承的情况下，你会得到多个vtable指针。这里已经给出了更详细的答案： vtable and multiple inheritance

顺便说一句：标准不能保证你有一个 vtable 和一个 vtable 指针，如果结果是我们对语义的期望，每个编译器都可以做它想做的事情。但是通过vtable指针到函数表中的指针的双重间接是典型的实现。

【讨论】：

这是不正确的。例如，E 类的一个实例将有两个 vtable 指针，这就是为什么 sizeof(E) 在上面是 8...

【解决方案2】：

对于单继承，派生类 B 只是在虚拟表中再插入一个条目。对于多重继承，派生类 E 有 2 个虚表指针。

进一步：C++ virtual table layout of MI(multiple inheritance)

【讨论】：