菱形多态继承：sizeof 最派生类

Question

我知道菱形继承会导致歧义，可以通过通过虚拟基类使用继承来避免它，问题不在于它。问题是当类是多态时，菱形层次结构中最派生的类的大小。这是示例代码和示例输出：

#include<iostream>

using namespace std;

class Base
{
    public:
        virtual void doSomething(){}  
};

class Derived1:public virtual Base
{
    public:
       virtual void doSomething(){}
};

class Derived2:public virtual Base
{
    public:
       virtual void doSomething(){}
};

class Derived3:public Derived1,public Derived2
{
    public:
       virtual void doSomething(){}
};

int main()
{
    Base obj;
    Derived1 objDerived1;
    Derived2 objDerived2;
    Derived3 objDerived3;

    cout<<"\n Size of Base: "<<sizeof(obj);
    cout<<"\n Size of Derived1: "<<sizeof(objDerived1);
    cout<<"\n Size of Derived2: "<<sizeof(objDerived2);
    cout<<"\n Size of Derived3: "<<sizeof(objDerived3);

    return 0;
}

我得到的输出是：

 Size of Base: 4
 Size of Derived1: 4
 Size of Derived2: 4
 Size of Derived3: 8

据我了解 Base 包含一个虚拟成员函数，因此，
sizeof Base = size of vptr = 4 在此环境中

类似的情况 Derived1 & Derived2 类。

以下是我与上述场景相关的问题：
Derived3 类对象的大小怎么样，这是否意味着 Derived3 类有 2 个 vptr？
Derived3 类如何与这 2 个 vptr 一起工作，关于它使用的机制有什么想法吗？
类的大小保留为编译器和类的实现细节。不是由标准定义的（因为虚拟机制本身就是编译器的实现细节）？

Answer 1

是的，Derived3 有两个 vtable 指针。如果您按值访问它，它会使用 Derived3 版本，或者从父级中选择一个函数，或者如果无法决定则表示它是不明确的。

对于子级，它使用与多态使用的父级 1/2 相对应的 vtable。

请注意，您没有正确使用虚拟继承：我相信 Derived1 和 2 应该从 Base 虚拟继承。 sizeof(Derived3) 似乎仍然是 8，因为它仍然有两个可能的父级可以被视为 Derived3。当你转换为父对象之一时，编译器实际上会调整对象指针以获得正确的虚函数表。

另外我应该指出，任何与 vtable 相关的内容都是特定于实现的，因为标准中甚至没有提及 vtable。

Answer 2

对代码的一个小修复：虚拟应该位于导出 2 和导出 3 的定义中才能工作。

http://www.parashift.com/c++-faq -lite/multiple-inheritance.html#faq-25.9

Answer 3

我认为您想知道一些完全特定于实现的东西。
您不应该对班级的规模做出任何假设。

编辑：虽然好奇是一种已被证明的品质;-)

Answer 4

考虑一个稍微不同的情况：

struct B { virtual void f(); };
struct L : virtual B { virtual void g(); };
struct R : virtual B { virtual void h(); };
struct D : L, R {};

在典型的实现中，L::g 将处于相同的位置（比如在
L 的 vtable 中的索引 0) 相当于 R 的 vtable 中的 R:h。现在考虑会发生什么
给出以下代码：

D* pd = new D;
L* pl = pd;
R* pr = pd;
pl->g();
pr->h();

在最后两行中，编译器将生成代码来查找
vtable 中同一位置的函数地址。所以
通过 pl 访问的 vtable 不能与该 vtable （或前缀相同）
一个）通过 pr 访问。因此，完整的对象至少需要
两个vptr，指向两个不同的vtable。