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虚函数的结构从简单到复杂都有各种各样的案例。什么因素决定了它需要多少额外的内存？例如

class A            {virtual void F() {}   };
class B : public A {virtual void F() {}   };

与没有虚函数的类相比，A 和 B 需要多少内存？另一个有 2 个虚函数的例子，

class A            {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };
class B : public A {virtual void F() {}   virtual void G() {}   };

和示例 3

class A            {virtual void F() {};   virtual void G() {}  };
class B : public A {virtual void F() {}                         };

[---------------添加更多有趣的问题------]

  1. 每个虚拟方法都有一个虚拟方法表吗？如果是这样，我认为对于具有多个虚拟方法的类（不是对象，对吗？我认为 VPTR 是静态的。）需要多个 VPTR，每个用于一个虚拟方法。对？

  2. 是否可以为所有虚拟方法只构建一个表并在一个类中只放置一个 VPTR？

  3. 而且我觉得虚函数的调用速度应该比手动ifs要快，因为使用的是直接的VPTR。对？

[ - - - - - - - - 一个测试 - - - - - - - - ]

我做了一个测试，并用 VS2010 和 intel c++ 编译器展示了我的结果。

struct A
{
    static int s_i;
    int i;
    virtual void F()    {i+=1;}
    virtual void G()    {i+=2;}
};

struct B
    : public A
{
    int j;
    virtual void F()    {i+=3;}
    virtual void G()    {i+=4;}

    virtual void H()    {i+=5;}
};

struct C
    : public B
{
    virtual void F()    {i+=6;}

    virtual void H()    {i+=7;}
};

TEST(MemoryForVirtualMethod)
{
    CHECK_EQUAL(sizeof(A), 8);
    CHECK_EQUAL(sizeof(B), 12);
    CHECK_EQUAL(sizeof(C), 12);
}

从结果来看，我的结论是

(1) 对于每个具有虚函数的对象，添加一个（隐藏指针）VPTR。

(2)对每个类，为该类的所有虚方法建立一个虚方法表。

(3) 将VPTR放在object中是为了实现动态调度，因为引用的类可能不是动态类。

（4）实现调用效率高（比手动ifs快）但牺牲了一些内存。

非常感谢！

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1 回答 1

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由于虚函数通常实现为虚方法表 (vtable)，我猜测O(number of virtual functions)perclass和 1 个额外的指针object。不像你想要的那样精确，但应该给出一个粗略的想法。正如@AlokSave 所提到的，还有许多其他的细微之处是编译器特定的，并且可能不够一致，无法估计。

通常，编译器为每个类创建一个单独的 vtable。创建对象时，会添加一个指向此 vtable 的指针，称为虚拟表指针 vpointer 或 VPTR，作为此对象的隐藏成员

来源：维基百科

您覆盖的函数的数量（如您的示例中所示）是（我猜的）无关紧要的，除非可以在编译时安全地确定要调用的函数，在这种情况下，它可能被视为静态调度函数（G()在您的第二例子）。这也取决于编译器。

只要可以在编译时解析调用，编译器通常会避免使用 vtables。

最后，虚函数的成本可能比内存更难。

于 2013-01-23T06:39:08.123 回答