C++ 虚继承 sizeof大小问题求解

帅气小小少 2014-10-09 12:10:10

如下代码：



class A

{

private :

    int a;

public :

    virtual int getData();

};



class B : public virtual A

{

private :

    int b;       //-----------------------------------------(1)

public :

    virtual void bb();

};



class C : public virtual B

{

public :

    virtual void cc();

};



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

{

    cout<<sizeof(A)<<endl;   // 8

    cout<<sizeof(B)<<endl;   // 16

    cout<<sizeof(C)<<endl;   // 20

    return 0;

}

输出结果为8, 16, 20。这个按照我的理解，答案没问题。

但是，当我把第12行注释掉以后

 //int b;       //-----------------------------------------(1)

发现，输出结果为8， 12， 12。

为什么C类的大小变成12了？不应该是sizeof(B) + 虚类指针 = 16 么？

...全文

387 13 打赏收藏转发到动态举报

写回复

用AI写文章

13 条回复

切换为时间正序

请发表友善的回复…

发表回复

帅气小小少 2014-10-15

打赏
举报

其实，看VC编译结果我是能理解的。下面是vc按照4字节对齐的结果：


class A size(8):
 +---
 0 | {vfptr}
 4 | a
 +---

class B size(16):
 +---
 0 | {vfptr}
 4 | {vbptr}
 +---
 +--- (virtual base A)
 8 | {vfptr}
12 | a
 +---

class C size(24):
 +---
 0 | {vfptr}
 4 | {vbptr}
 +---
 +--- (virtual base A)
 8 | {vfptr}
12 | a
 +---
 +--- (virtual base B)
16 | {vfptr}
20 | {vbptr}
 +---

但是，我不明白的是gcc是怎么实现这个的？跟vc有很大不同。下面是gcc结果：


Class A
   size=8 align=4
   base size=8 base align=4
A (0xb74835a0) 0
    vptr=((& A::_ZTV1A) + 8u)

Class B
   size=12 align=4
   base size=4 base align=4
B (0xb6b2d700) 0 nearly-empty
    vptridx=0u vptr=((& B::_ZTV1B) + 12u)
  A (0xb6a854ec) 4 virtual
      vptridx=4u vbaseoffset=-0x00000000c vptr=((& B::_ZTV1B) + 28u)

Class C
   size=12 align=4
   base size=4 base align=4
C (0xb6b2d780) 0 nearly-empty
    vptridx=0u vptr=((& C::_ZTV1C) + 20u)
  B (0xb6b2d7c0) 0 nearly-empty virtual
      primary-for C (0xb6b2d780)
      subvttidx=12u vptridx=4u vbaseoffset=-0x000000014
    A (0xb6a85528) 4 virtual
        vptridx=8u vbaseoffset=-0x00000000c vptr=((& C::_ZTV1C) + 40u)

lucifer886 2014-10-13

打赏
举报

引用 10 楼 slx_391987 的回复:

[quote=引用 8 楼 lucifer886 的回复:] [quote=引用 6 楼 slx_391987 的回复:] [quote=引用 4 楼 wenrenhua08 的回复:] 如果以4字节对齐是12个字节，3张虚函数表。

虚函数表只是一个指针指过去吧，怎么会有3张？那sizeof(B)=12 又怎么解释？[/quote] 虚继承的时候出了常规的成员变量长度+虚函数表的指针，还会有一个指向虚指针用来处理菱形问题的基类（不同编译器好像还不太一样，至少g++目前看起来是的）所以你sizeof(B) = sizeof(A) (虚函数表指针+int a = 8) + A的虚指针（= 4）. 你要是普通继承B的大小就是8[/quote] 我知道虚继承需要一个指向基类的虚指针。现在的问题是：为什么sizeof(C) 不是 sizeof(B) + 指向B的虚指针 = 12 +4 =16 ？ [/quote] 如果我没搞错（以前书上看到的），虚拟继承的时候，那个虚基类指针也是一个表(VBTBL)，跟虚函数表类似的原理。可以写个程序测试下（或者用VC看）。

wenrenhua08 2014-10-13

打赏
举报

请看如一篇博文，应该能介你的疑问《C++虚函数表分析》： http://blog.csdn.net/wenrenhua08/article/details/40043811

EDDGA 2014-10-11

打赏
举报

按照#5 vc6的编译，B layout是vfptr+vbptr+b+alignment+A，gcc的B layout是不是不同的，为什么B size是16？

帅气小小少 2014-10-11

打赏
举报

引用 4 楼 wenrenhua08 的回复:

如果以4字节对齐是12个字节，3张虚函数表。

虚函数表只是一个指针指过去吧，怎么会有3张？那sizeof(B)=12 又怎么解释？

帅气小小少 2014-10-11

打赏
举报

引用 8 楼 lucifer886 的回复:

[quote=引用 6 楼 slx_391987 的回复:] [quote=引用 4 楼 wenrenhua08 的回复:] 如果以4字节对齐是12个字节，3张虚函数表。

赵4老师 2014-10-11

打赏
举报

《深度探索C++对象模型》《C++反汇编与逆向分析技术揭秘》

lucifer886 2014-10-11

打赏
举报

引用 6 楼 slx_391987 的回复:

[quote=引用 4 楼 wenrenhua08 的回复:] 如果以4字节对齐是12个字节，3张虚函数表。

mujiok2003 2014-10-10

打赏
举报

msvc 加选项d1reportAllClassLayout可以在编译的时候后查类的内存布局

cl /nologo /EHsc /d1reportAllClassLayout test.cpp

class A size(16):
        +---
 0      | {vfptr}
 8      | a
        | <alignment member> (size=4)
        +---

A::$vftable@:
        | &A_meta
        |  0
 0      | &A::getData

A::getData this adjustor: 0


class B size(40):
        +---
 0      | {vfptr}
 8      | {vbptr}
16      | b
        | <alignment member> (size=4)
        +---
        +--- (virtual base A)
24      | {vfptr}
32      | a
        | <alignment member> (size=4)
        +---

B::$vftable@B@:
        | &B_meta
        |  0
 0      | &B::bb

B::$vbtable@:
 0      | -8
 1      | 16 (Bd(B+8)A)

B::$vftable@A@:
        | -24
 0      | &A::getData

B::bb this adjustor: 0

vbi:       class  offset o.vbptr  o.vbte fVtorDisp
               A      24       8       4 0


class C size(56):
        +---
 0      | {vfptr}
 8      | {vbptr}
        +---
        +--- (virtual base A)
16      | {vfptr}
24      | a
        | <alignment member> (size=4)
        +---
        +--- (virtual base B)
32      | {vfptr}
40      | {vbptr}
48      | b
        | <alignment member> (size=4)
        +---

C::$vftable@:
        | &C_meta
        |  0
 0      | &C::cc

C::$vbtable@C@:
 0      | -8
 1      | 8 (Cd(C+8)A)
 2      | 24 (Cd(C+8)B)

C::$vftable@A@:
        | -16
 0      | &A::getData

C::$vftable@B@:
        | -32
 0      | &B::bb

C::$vbtable@B@:
 0      | -8
 1      | -24 (Cd(B+8)A)

C::cc this adjustor: 0

vbi:       class  offset o.vbptr  o.vbte fVtorDisp
               A      16       8       4 0
               B      32       8       8 0

wenrenhua08 2014-10-10