虚拟指针的大小-C++

Question

C++ 中虚拟表的虚拟指针 (VPTR) 的大小是多少？另外，这不是一个家庭作业问题……只是我在阅读一本 C++ 书籍时想到的一个问题。

Answer 1

与此主题相关的一篇优秀文章是成员函数指针和最快的 C++ 委托 。本文深入研究了许多不同编译器的成员函数指针的实现。本文讨论了 vtable 指针的所有细微差别，特别是考虑到多重（和虚拟）继承。

Answer 2

请注意，为了优雅地处理多重继承，一个对象中可以有多个 VPTR，但通常每个都可能是一个简单的体系结构相关指针。

尝试运行类似这样的东西来看看你的编译器如何布局：

#include <iostream>
using namespace std;

struct Base
{
    int B;
    virtual ~Base() {} 
};

struct Base2
{
    int B2;
    virtual ~Base2() {} 
};

struct Derived : public Base, public Base2
{
    int D;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    cout << "Base:" << sizeof (Base) << endl;
    cout << "Base2:" << sizeof (Base2) << endl;
    cout << "Derived:" << sizeof (Derived) << endl;

    Derived *d = new Derived();
    cout << d << endl;
    cout << static_cast<Base*>(d) << endl;
    cout << &(d->B) << endl;
    cout << static_cast<Base2*>(d) << endl;
    cout << &(d->B2) << endl;
    cout << &(d->D) << endl;
    delete d;
    return 0;
}

在我的 32 位编译器上，这为两个基类提供 8 个字节，为派生类提供 20 个字节（当编译为 64 位时，这些值加倍）

4 bytes Derived/Base VPTR
4 bytes int B
4 bytes Derived/Base2 VPTR
4 bytes int B2
4 bytes int D

：可以看到，通过查看前 8 个字节，您可以将 Derived 视为 Base，以及如何通过查看后 8 个字节，您可以将其视为 Base2。

Answer 3

这取决于您的实现，但很容易找到。对于这个程序，

#include <iostream>

struct virtual_base {
    int data;
    virtual_base() {}
    virtual ~virtual_base() {}
};

struct non_virtual_base {
    int data;
    non_virtual_base() {}
    ~non_virtual_base() {}
};

int main() {
    std::cout << sizeof( virtual_base ) - sizeof( non_virtual_base ) << '\n';
    return 0;
}

我的（VC 2008）将打印 4，因此在这种情况下，多态性的成本是 4 个字节。

Answer 4

可能与普通指针的大小相同...在 32 位机器上通常为 4 个字节。但这取决于编译器，某些编译器可能会做不同的事情。

Answer 5

最有可能的是任何其他指针的大小。尝试这样的方法来找出适合您的编译器和机器的信息：

#include <iostream>
struct base {
    base() {}
    virtual ~base() {}
};
int main( int argc, char **argv ) {
    std::cout << sizeof( base ) << std::endl;
}

Answer 6

虚函数表中的指针通常与系统中的常规指针大小相同。通常，会为每种类型计算一个虚拟函数表，并且每个对象实例将包含一个指向其类型表的指针，因此包含虚拟函数的对象实例每个实例将使用更多 sizeof(void *) 字节那些没有的。从多个基类型派生的类型必须可转换为任何基类型，因此可以根据需要包含指向基类型的虚拟函数表的多个指针。当然，所有这些都依赖于编译器。