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C++中虚函数工作原理和（虚）继承类的内存占用大小计算-2

上一篇 / 下一篇 2012-08-21 09:26:30 / 个人分类：C++

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　　二、（虚）继承类的内存占用大小

_!am6`sF%@qv0　　首先，平时所声明的类只是一种类型定义，它本身是没有大小可言的。因此，如果用sizeof运算符对一个类型名操作，那得到的是具有该类型实体的大小。51Testing软件测试网_?1\b9n|q

　　计算一个类对象的大小时的规律：

,NR;Fuvy;?? Rb0　　1、空类、单一继承的空类、多重继承的空类所占空间大小为：1（字节，下同）；

　　2、一个类中，虚函数本身、成员函数（包括静态与非静态）和静态数据成员都是不占用类对象的存储空间的；

9wH6e6Cy(s0　　3、因此一个对象的大小≥所有非静态成员大小的总和；

　　4、当类中声明了虚函数（不管是1个还是多个），那么在实例化对象时，编译器会自动在对象里安插一个指针vPtr指向虚函数表VTable；

-fJ~3Anc-M)Tz`0　　5、虚承继的情况：由于涉及到虚函数表和虚基表，会同时增加一个（多重虚继承下对应多个）vfPtr指针指向虚函数表vfTable和一个vbPtr指针指向虚基表vbTable，这两者所占的空间大小为：8（或8乘以多继承时父类的个数）；

　　6、在考虑以上内容所占空间的大小时，还要注意编译器下的“补齐”padding的影响，即编译器会插入多余的字节补齐；

Oqq#Y#at0　　7、类对象的大小=各非静态数据成员（包括父类的非静态数据成员但都不包括所有的成员函数）的总和+ vfptr指针（多继承下可能不止一个）+vbptr指针（多继承下可能不止一个）+编译器额外增加的字节。

Qs[tXct0　　示例一：含有普通继承

4^2~ qW4D9]3k0

$z5DeS Z$A\z:\5d#K0class A
!h!Q6Lg8@3O&R^0{
RPB,~f{v~0};

(D5}FI G6Z(i0class B
'e1eX}cX0{
char ch;
4f6h#h0Xs1A0dn-\l0 virtual void func0() { }
{7S!i6M1D3\N'?\0};

bXLTLYT0class C
6lvxp*F-w`@0{
P9BDj6Ao`0 char ch1;51Testing软件测试网0?$^'U5kI
char ch2;
yE#y!eH`B%rjvs0 virtual void func() { } 51Testing软件测试网&\Ms,J,K H
virtual void func1() { }
1Y+Ao6A2qi;mh3a+O)O#f0};

class D: public A, public C
5SH1h"Vf3E0{
int d;
virtual void func() { } 51Testing软件测试网0Q0CACK/tV2{
virtual void func1() { }
};

,GI+H1fB0class E: public B, public C
O-Z&Zgs$o0{
h5[BR g'j9c0 int e;
)pO+s'm y jL0 virtual void func0() { }
virtual void func1() { }
h(ap BZ3k0};

F8z.|4M+l#doc%L!|5P{0int main(void)
!j'e&I9PI4L be Z/^M1l0{
cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;    //result=1
M#L"vXD.l%M0 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8
)j-rF%p6FsH @ Z0 cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=8
pCE0P'e\]f0 cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=12
cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=20
return 0;
S,L-C9W2H^0}51Testing软件测试网t'c.vt9H-W{{

　　前面三个A、B、C类的内存占用空间大小就不需要解释了，注意一下内存对齐就可以理解了。51Testing软件测试网'mibJ a2i E

　　求sizeof(D)的时候，需要明白，首先VPTR指向的虚函数表中保存的是类D中的两个虚函数的地址，然后存放基类C中的两个数据成员ch1、ch2，注意内存对齐，然后存放数据成员d，这样4+4+4=12。

] L'JFdZl'b0　　求sizeof(E)的时候，首先是类B的虚函数地址，然后类B中的数据成员，再然后是类C的虚函数地址，然后类C中的数据成员，最后是类E中的数据成员e，同样注意内存对齐，这样4+4+4+4+4=20。

.HXVQ n0　　示例二：含有虚继承

{}p/vo&O_V ]:l_ _0class CommonBase51Testing软件测试网*jN9S8Y;E#KK
{
[Fh G!s5Ij0 int co;51Testing软件测试网*Jt`o7Yj(C
};

7q&UcyBO)CgR0class Base1: virtual public CommonBase
zv8U/t/]:e0{
]RN0x_,\3H?"c0public:51Testing软件测试网,rJLQ;gI|
virtual void print1() { }51Testing软件测试网"p)G6[T*K
virtual void print2() { }51Testing软件测试网'k;Ty/lNB
private:
L3H]%PIhe{w q0 int b1;
}w q8M jD-i*yx4u0};

Xh'p RpLtE0class Base2: virtual public CommonBase
{
public:
^*pIqFZ`0 virtual void dump1() { }
virtual void dump2() { }
A'`(g%A#D*`![0private:
int b2;51Testing软件测试网KM oEW
};

class Derived: public Base1, public Base2
(bOEsW"`/gp0{
public:51Testing软件测试网{*f-`0esK C
void print2() { }
A;IukI F|8V0 void dump2() { }
5jk c#PJN0private:51Testing软件测试网_ r+C"iq9j%@
int d;
};

　　sizeof(Derived)=32，其在内存中分布的情况如下：

class Derived size(32):
     +---
     | +--- (base class Base1)
| | {vfptr}
| | {vbptr}
| | b1
     | +---
     | +--- (base class Base2)
| | {vfptr}
| | {vbptr}
| | b2
    | +---
| d
    +---
    +--- (virtual base CommonBase)
| co
    +---

　　示例3：

e"m`JAk*TVPm0

sI0]#VLD6vv0class A51Testing软件测试网$V1be9a ygr
{51Testing软件测试网:g-shsK8Ni
public:51Testing软件测试网0s{M;v&U
virtual void aa() { }51Testing软件测试网l{k&h5Yli
virtual void aa2() { }
9J;w;`A,~|0private:
char ch[3];
hA:t'Q3v~i!PM?[0};

class B: virtual public A
/NlbCpOe*zC0{51Testing软件测试网4dqO"Qq*L7N
public:
f9Xa7a8{(PjhH7k0 virtual void bb() { }
virtual void bb2() { }51Testing软件测试网s2O#D)Y0D|j
};

f hB9C*V+g!}0int main(void)
V;K5]&r\'@"VkFY0{51Testing软件测试网&s8B*O g rh
cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;51Testing软件测试网3T(s!CXF\/v\
cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;
/Bo5v5Ux7]zh5t,?`0 return 0;51Testing软件测试网:gC'{9hD7v2f
}

　　执行结果：A's size is 851Testing软件测试网7^![1r7ll0W

[Px-J4V5d[0　　B's size is 16

　　说明：对于虚继承，类B因为有自己的虚函数，所以它本身有一个虚指针，指向自己的虚表。另外，类B虚继承类A时，首先要通过加入一个虚指针来指向父类A，然后还要包含父类A的所有内容。因此是4+4+8=16。

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bob123654

不要让那些真正对你好的人，慢慢的从你的生活中消失，无论爱情还是友情，都需要用心经营。

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