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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51Testing软件测试网hi3xsy't

C P hw'h)~H&H0　　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。

Pyh8N'r8O]t7q0　　计算一个类对象的大小时的规律：

　　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）；

@5dr;G2U7}O0　　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；

E1o%Y3Z#Xr{Y0　　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；

　　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）；51Testing软件测试网 h0QF'pT;P$l

*b4e z2ct0　　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；51Testing软件测试网{2O[|x

,OT,H5|gl$u/L0　　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。

　　示例一：含有普通继承51Testing软件测试网zi/a!c.r

class A
kpFA;u"p |zk0{
6uWX0U z'Sr;n0}; 51Testing软件测试网b1~'RK LdX W

class B
{
B?4Gq/v I_ e\#G0 char ch;
,}X.Z1dDQs0 virtual void func0() { }
0z5~;N1uKtAmK0};

6CT'y:s'M:a0class C
n5?|.kML0{
Rt#O `.iqt6g.j0 char ch1;
char ch2;
\;rt0n)j3K;jwd(C.T8_0 virtual void func() { }
T!K4~PQse4H n[0 virtual void func1() { }
};51Testing软件测试网*KUP?8xWr%E

&S#^YW6G0class D: public A, public C
dxAr6C7pcg0{   51Testing软件测试网!Eb!`4{]
int d;
?E9c @&r0 virtual void func() { }
#Vd \F+w]G/R:Ux6K0 virtual void func1() { }
X{5Z g1I @q0};

{oO5w\4epbP0class E: public B, public C
lc1VVt ~5v,_ zj0{
.Il B_(F f0 int e;
!_)n;}l$E/s;~5tY1f0 virtual void func0() { } 51Testing软件测试网q:x%]0GFO'M
virtual void func1() { }
)qvvb].W{0};51Testing软件测试网)Z:d `!h!K

x&Et v:i!o0Y&u0int main(void)
-^OJy[%w;fkt0{
4r bMrR4A:JK }0 cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;    //result=1
+wGLzN0 cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8    51Testing软件测试网*M*]y\ol-~K
cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=851Testing软件测试网9te*w8f(H\`
cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=1251Testing软件测试网~U!VX{v}Q
cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=20
return 0;
+O]w:S7^-V"E.M0}

　　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。

　　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。

　　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。

z9`O#D"[;C"lj.tYU0　　示例二：含有虚继承51Testing软件测试网6I~#Pa|7q!C

Y'x8Q+Aa {'u*H:z:uD%]0 51Testing软件测试网V n,},q3\!]K

class CommonBase
t4K!|B3Aj8u0{51Testing软件测试网Y?[6[:C:{%{9\
int co;51Testing软件测试网lL:|W@6j FY
};

t2n-IRt$} G \5w/r0class Base1: virtual public CommonBase51Testing软件测试网-K&t^pK
{51Testing软件测试网 [%n}/qRK!A
public:
0?Kt4h$m0 virtual void print1() { }51Testing软件测试网(\ Q}EekD
virtual void print2() { }
YwCq.j#gU9a0private:
,e.NQ wsj/\f0 int b1;
}Y#n5A _0};

;z2`E$U1|U'XK8``0class Base2: virtual public CommonBase51Testing软件测试网Fvr4GAv0y"q
{51Testing软件测试网"VtZVF
public:
h5_xjnV,f+Xd0 virtual void dump1() { }
3Z8Q3s0T9L:w8X1qz0 virtual void dump2() { }
4pu] |?4z.|o0private:51Testing软件测试网HE/vB&pn{y
int b2;
};

tGn'X#q3J$t8T0class Derived: public Base1, public Base2
{
public:
@jdH)I XSC0 void print2() { }51Testing软件测试网I]},MMp!X
void dump2() { }
1\,q#ez\n z4So0private:
int d;
Y.Qz?l8D*H(pl#yu0};

　　sizeof(Derived)=32，其在内存中分布的情况如下：

Z+r/v5n5i0e*l0

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

　　示例3：

class A
ssJ)}d0{51Testing软件测试网"yB0^9i0dm
public:
7DD?8|f D'c|^@6W f0 virtual void aa() { }
[!g)T-f8|9?J0 virtual void aa2() { }51Testing软件测试网0Wka\5Z(~`)L
private:
?4A,Fx+i0 char ch[3];51Testing软件测试网DAV x:K}&u
};

|-UtTF-q&m8^+T5m0class B: virtual public A51Testing软件测试网7|p e~8U.v(N
{51Testing软件测试网 VRM}[Z
public:51Testing软件测试网!G DlYSN0T
virtual void bb() { }
virtual void bb2() { }51Testing软件测试网5B7g"U,w~
};

P(J:^IFfs0int main(void)51Testing软件测试网3b.J'C9G(X8SbG
{
&xp VD6r0 cout<<"A's size is "<<sizeof(A)<<endl;51Testing软件测试网#?'NzfL)a
cout<<"B's size is "<<sizeof(B)<<endl;
*de8ta-I!W.e;v7\0 return 0;51Testing软件测试网yie QS9w
}

q3kxA ~0　　执行结果：A's size is 851Testing软件测试网%Hp+]P.Ce

f*Ur7v(g0　　B's size is 16

A~TqF0　　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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