c++ - 为什么基类的大小显示为 16 字节？

Question

我有以下基类，我检查了这个类的大小，它显示16 字节。 如果我从fun()中删除virtual关键字，那么它会显示4 个字节。

我不明白这种行为。任何指针？

class base
{
        public :
        int a;
        virtual void fun()
        {
        }
};

gcc 版本：gcc 版本 4.1.2 20080704

操作系统：Linux 2.6.18-308.el5 #1 SMP Fri Jan 27 17:17:51 EST 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

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您的编译器显然在每个实例中存储了一个指针以支持虚拟调度机制（这很常见，称为 v-table 指针）。由于您使用的是 64 位体系结构，因此这会为类的大小增加 8 个字节，并使对齐方式为 8 个字节。大小始终必须是对齐的倍数才能使数组元素对齐，因此出于对齐原因将有 4 个字节的填充，总共 16 个。

score 1 · Accepted Answer

为了在运行时实现虚拟方法或虚拟基类的多态行为，编译器实现添加了某些隐藏成员。这是编译器和平台特定的行为。任何多态类的大小都可能因编译器的不同实现而异。

这使得 C++ 对象内存模型与 C 内存模型不兼容。

score 0 · Accepted Answer

那么“任何指针”实际上是正确的猜测。除了显式声明的数据字段之外，每个多态类都存储一些额外的“隐藏”信息。在典型的实现中，它将存储一个指向所谓的虚拟方法表 (VMT) 的指针。在您的情况下，该指针的大小正是为类的大小贡献额外字节的原因。

显然，您正在使用 8 字节指针的 64 位平台上编译代码。因此，VMT 指针的类的总大小为 8，int a字段为 4，另外还有 4 个填充字节以将类大小与 8 字节边界对齐。如果你在 32 位模式下编译你的代码，sizeof这个类的值可能会计算为 8。

在单继承层次结构中，所有类通常会“共享”层次结构中最顶层的多态类引入的指针，这意味着任何多态类的大小都会随着单个指针的大小而增长。但是在多继承层次结构中，最终可能会在单个类中包含多个隐藏的 VMT 指针，这意味着此类的大小将随着多个指针的大小而增长。

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