多态的类,内存布局是怎样的

关于类的内存布局主要是考某个类所占的内存大小,通过以下几个案例加以分析

  1. 虚继承:如果是虚继承,那么就会为这个类创建一个虚表指针,占用4个字节

     #include<iostream>
     class A{
             public:
             int a;
     };//sizeof(A) = 4,因为a是整形,占用4个字节
    
     class B:virtual piblic A{
         public:
             int b;
     };//sizeof(B) = 4(A副本) + 4(虚表指针占用4字节) +4(变量b占4个字节) = 12
    
     class C:virtual public B{
     };//sizeof(c) = 12(B的副本) + 4(虚表指针) = 16
     //如果这里改为直接继承,那么sizeof(C)为12,因为此时没有虚表指针了
  2. 多重继承:如果是以虚继承实现的多继承,记得减掉基类的副本

     #include<iostream>
     class A{
         public:
                int a;
     };//sizeof(A) = 4
    
     class B:virtual piblic A{
     };//sizeof(B) = 4+4 = 8
    
     class C:virtual public A{
     };//sizeof(C) = 4+4 = 8
    
     class D:public B, public c{
     };//sizeof(D) = 8+8-4 = 12 
     //或者 sizeof(D) 4+4+4 = 12
  3. 普通继承(含有:空类、虚函数)

     class A      //result=1  空类所占空间的大小为1  
     {     
     };    
    
     class B     //result=8  1+4   字节对齐后为 8  
     {  
         char ch;     
         virtual void func0()  {  }   
     };   
    
     class C    //result=8  1+1+4 字节对齐后为 8,没有继承的,此时类里即使出现多个虚函数,也只有一个虚指针
     {  
         char ch1;  
         char ch2;  
         virtual void func()  {  }    //也只有一个虚指针
         virtual void func1() {  }    //也只有一个虚指针
     };  
    
     class D: public A, public C  //result=12  8(C的副本)+4(整形变量    d占用4字节)=12  
     {     
         int d;     
         virtual void func()  {  }   //继承了C,C里已经有一个虚指针,此时D自己有虚函数,
         virtual void func1()  {  } //也不会创建另一个虚指针,所以D本身就变量d需要4字节
     };     
    
     class E: public B, public C  //result=20   8( B的副本)+8(C的副本)+4(E本身)=20
     {     
            int e;     
         virtual void func0()  {  }   //同理,E不会创建另一个虚指针,所以E本身就变量e需
         virtual void func1()  {  }  //要4字节
     };  
  4. 虚函数(多继承和虚函数)

class CommonBase  
{  
    int co;  
};// size = 4  

class Base1: virtual public CommonBase            
{  
public:  
    virtual void print1() {  }  
    virtual void print2() {  }  
private:  
    int b1;  
};//4(父类副本)+4(自己有虚函数,加1个虚指针空间)+4(自身变量b1)+4(虚继承再加1个虚指针空间)=16  

class Base2: virtual public CommonBase          
{  
public:  
    virtual void dump1() {  }  
    virtual void dump2() {  }  
private:  
    int b2;  
};//同理16  

class Derived: public Base1, public Base2       
{  
public:  
    void print2() {  }  
    void dump2() {  }  
private:  
    int d;  
};//16+16-4+4=32  
  • 前辈总结说:如果不是虚继承的类,即便有虚函数也不会因此增加存储空间,如果是虚继承的类,没有虚函数就添加一个虚指针空间,有虚函数不论多少个,就添加两个虚指针空间。
  • 如果此时类里有一个或多个虚函数,那么需要加1个虚指针空间,如果还是虚继承,那么需要再加1个虚指针空间,最多就2个虚指针空间。
  1. 虚继承与虚函数
class A  
{  
public:  
    virtual void aa() {  }  
    virtual void aa2() {  } //如果此时类里有一个或多个虚函数,那么需要加1个虚指针空间
private:  
    char ch[3];  
}; // 1+4 =补齐= 8   

class B: virtual public A //如果还是虚继承,那么需要再加1个虚指针空间,最多就2个虚指//针空间。
{  
public:  
    virtual void bb() {  }  
    virtual void bb2() {  }  
}; // 8(副本)+4(虚继承)+4(虚指针)= 16  
  1. 总结:如果此时类里有一个或多个虚函数,那么需要加1个虚指针空间,如果还是虚继承,那么需要再加1个虚指针空间,最多就2个虚指针空间。
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