请教，c++虚继承，sizeof大小

ddweidong 2013-10-03 04:42:37

#include <iostream>



/*

* 带有数据成员的基类

*/

struct CBaseClass

{

	CBaseClass( size_t i ) : m_val( i ) {}



	size_t m_val;

};

/*

* 虚拟继承体系

*/

struct CSubClassV1 : public virtual CBaseClass

{

	CSubClassV1( size_t i ) : CBaseClass( i ) {}

};



struct CSubClassV2 : public virtual CBaseClass

{

	CSubClassV2( size_t i ) : CBaseClass( i ) {}

};

struct CSubClassV3 : public virtual CBaseClass

{

	CSubClassV3( size_t i ) : CBaseClass( i ) {}

};

struct CDiamondClass1 : public CSubClassV1, public CSubClassV2

{

	CDiamondClass1( size_t i ) : CBaseClass( i ), CSubClassV1( i ), CSubClassV2( i ) {}

};

struct CDiamondClass2 : public CSubClassV1, public CSubClassV2, public CSubClassV3

{

	CDiamondClass2( size_t i ) : CBaseClass( i ), CSubClassV1( i ), CSubClassV2( i ), CSubClassV3(i) {}

};



struct CDiamondSubClass1 : public CDiamondClass1

{

	CDiamondSubClass1( size_t i ) : CBaseClass( i ), CDiamondClass1( i ) {}

};

struct CDiamondSubClass2 : public CDiamondClass1, public CDiamondClass2

{

	CDiamondSubClass2( size_t i ) : CBaseClass( i ), CDiamondClass1( i ), CDiamondClass2(i) {}

};



int main( int argc, char *argv[] )

{

	/*

	* 类体系中的尺寸.

	*/

	std::cout << "sizeof( CBaseClass1 )       = " << sizeof( CBaseClass ) << std::endl;

	std::cout << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CSubClassV1 )       = " << sizeof( CSubClassV1 ) << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CSubClassV2 )       = " << sizeof( CSubClassV2 ) << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CDiamondClass1 )    = " << sizeof( CDiamondClass1 ) << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CDiamondClass2 )    = " << sizeof( CDiamondClass2 ) << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CDiamondSubClass1 ) = " << sizeof( CDiamondSubClass1 ) << std::endl;

	std::cout << "sizeof( CDiamondSubClass2 ) = " << sizeof( CDiamondSubClass2 ) << std::endl;

	std::cout << std::endl;



	return 0;

}

环境：win7 64位， vs2010
下面图片是他们继承的层次示意图，红色的数字是运行的结果

我不明白的是 CDiamondClass1、CDiamondClass2、CDiamondSubClass1、CDiamondSubClass2这四个大小是怎么算的，请教各位。

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taodm 2013-10-03

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换一个编译器，你以为明白的东西，结论就完全可以不对了。
别多浪费精力讨论这的东西。

ddweidong 2013-10-03

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引用 8 楼 Adol1111 的回复:

内存布局什么的，光说是说不清楚的，还要牵扯对齐问题、虚函数表指针的位置等（这个看编译器实现）。还是直接用编译器打印看看比较清楚点。下面是用VS打印出来的：

class CBaseClass        size(8):
        +---
 0      | m_val
        +---

class CSubClassV1       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CSubClassV2       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CSubClassV3       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CDiamondClass1    size(24):
        +---
        | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | {vbptr}
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
16      | m_val
        +---

class CDiamondClass2    size(32):
        +---
        | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV3)
16      | | {vbptr}
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
24      | m_val
        +---

class CDiamondSubClass1 size(24):
        +---
        | +--- (base class CDiamondClass1)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
16      | m_val
        +---

class CDiamondSubClass2 size(48):
        +---
        | +--- (base class CDiamondClass1)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        | +--- (base class CDiamondClass2)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
16      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
24      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV3)
32      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
40      | m_val
        +---

我的编译器是8字节对齐的，你的可能是4字节对齐，所以有差异，这里仅供参考。

谢谢，这个直观多了，比用一个指针去遍历这些成员函数数据成员的容易理解多了。 ps.我的机器也是4字节对齐的，所以上面结果是对的，总算弄明白了

ddweidong 2013-10-03

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引用 7 楼 ddweidong 的回复:

[quote=引用 6 楼 ddweidong 的回复:] [quote=引用 4 楼 jerry_dqh 的回复:] 楼主这种不是最复杂的，能理解CSubClassV1，V2,V3为啥为8，其他均可以理解了。V1主要要多一个存储指向子类的指针，当然微软可能不是用指针，可能用偏移量表示，但是均要占用4字节。所以V1为8。大概都是这个道理 CDiamondSubClass2 这个Size为24，主要是下面的布局 | p1 | p2 | p3 |p4 | p5 | 0x7| | <--CDiamondClass1----->|<----CDiamondClass2---->| m_val | p1,p2,p3,p4,p5均是指向m_val的偏移量，或者其他的信息。就是能通过p1找到m_val 楼主可以直接用VC将变量CDiamondSubClass2变量的开始6个4byte大小的内存打出来就知道了。最好还是看一下深度探索c++对象模型这本书。

就是说它自己保存了他基类的虚函数指针对吧，刚才看了一个博客他也是这么说的http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051[/quote] 但是如果是刚才说的那样，那最后CDiamonSubClass1和2的大小有不对了，也不符合内存对齐的情况呀？[/quote] 终于搞明白了，你说的是对的，看了刚才那两篇博客高明白了这个问题了

谢谢了

Adol1111 2013-10-03

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class CBaseClass        size(8):
        +---
 0      | m_val
        +---

class CSubClassV1       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CSubClassV2       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CSubClassV3       size(16):
        +---
 0      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
 8      | m_val
        +---

class CDiamondClass1    size(24):
        +---
        | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | {vbptr}
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
16      | m_val
        +---

class CDiamondClass2    size(32):
        +---
        | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | {vbptr}
        | +---
        | +--- (base class CSubClassV3)
16      | | {vbptr}
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
24      | m_val
        +---

class CDiamondSubClass1 size(24):
        +---
        | +--- (base class CDiamondClass1)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
16      | m_val
        +---

class CDiamondSubClass2 size(48):
        +---
        | +--- (base class CDiamondClass1)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
 0      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
 8      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        | +--- (base class CDiamondClass2)
        | | +--- (base class CSubClassV1)
16      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV2)
24      | | | {vbptr}
        | | +---
        | | +--- (base class CSubClassV3)
32      | | | {vbptr}
        | | +---
        | +---
        +---
        +--- (virtual base CBaseClass)
40      | m_val
        +---

我的编译器是8字节对齐的，你的可能是4字节对齐，所以有差异，这里仅供参考。

ddweidong 2013-10-03

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引用 6 楼 ddweidong 的回复:

[quote=引用 4 楼 jerry_dqh 的回复:] 楼主这种不是最复杂的，能理解CSubClassV1，V2,V3为啥为8，其他均可以理解了。V1主要要多一个存储指向子类的指针，当然微软可能不是用指针，可能用偏移量表示，但是均要占用4字节。所以V1为8。大概都是这个道理 CDiamondSubClass2 这个Size为24，主要是下面的布局 | p1 | p2 | p3 |p4 | p5 | 0x7| | <--CDiamondClass1----->|<----CDiamondClass2---->| m_val | p1,p2,p3,p4,p5均是指向m_val的偏移量，或者其他的信息。就是能通过p1找到m_val 楼主可以直接用VC将变量CDiamondSubClass2变量的开始6个4byte大小的内存打出来就知道了。最好还是看一下深度探索c++对象模型这本书。

就是说它自己保存了他基类的虚函数指针对吧，刚才看了一个博客他也是这么说的http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051[/quote] 但是如果是刚才说的那样，那最后CDiamonSubClass1和2的大小有不对了，也不符合内存对齐的情况呀？

ddweidong 2013-10-03

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引用 4 楼 jerry_dqh 的回复:

楼主这种不是最复杂的，能理解CSubClassV1，V2,V3为啥为8，其他均可以理解了。V1主要要多一个存储指向子类的指针，当然微软可能不是用指针，可能用偏移量表示，但是均要占用4字节。所以V1为8。大概都是这个道理 CDiamondSubClass2 这个Size为24，主要是下面的布局 | p1 | p2 | p3 |p4 | p5 | 0x7| | <--CDiamondClass1----->|<----CDiamondClass2---->| m_val | p1,p2,p3,p4,p5均是指向m_val的偏移量，或者其他的信息。就是能通过p1找到m_val 楼主可以直接用VC将变量CDiamondSubClass2变量的开始6个4byte大小的内存打出来就知道了。最好还是看一下深度探索c++对象模型这本书。

就是说它自己保存了他基类的虚函数指针对吧，刚才看了一个博客他也是这么说的http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051

ddweidong 2013-10-03

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引用 3 楼 bichenggui 的回复:

CDiamondClass1 的大小等于一个size_t 再加上2个指向基类的指针。具体可参考虚基类的实现。大致是这么个道理。

那CDiamonSubClass1呢，一个size_t加一个指向基类的指针？貌似不是的.....

碼上道 2013-10-03

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楼主这种不是最复杂的，能理解CSubClassV1，V2,V3为啥为8，其他均可以理解了。V1主要要多一个存储指向子类的指针，当然微软可能不是用指针，可能用偏移量表示，但是均要占用4字节。所以V1为8。大概都是这个道理 CDiamondSubClass2 这个Size为24，主要是下面的布局 | p1 | p2 | p3 |p4 | p5 | 0x7| | <--CDiamondClass1----->|<----CDiamondClass2---->| m_val | p1,p2,p3,p4,p5均是指向m_val的偏移量，或者其他的信息。就是能通过p1找到m_val 楼主可以直接用VC将变量CDiamondSubClass2变量的开始6个4byte大小的内存打出来就知道了。最好还是看一下深度探索c++对象模型这本书。