虚拟继承中大多数派生类的大小答案

【问题标题】：Size of most derived class in virtual inheritance虚拟继承中大多数派生类的大小
【发布时间】：2020-02-01 16:18:58
【问题描述】：

在下面的代码中，为什么D 的大小是16 而不是8 字节？

我认为因为我们有虚拟基类，所以应该只有一个A 的实例。

class A
{
public:
    int x_;
    int y_;
};

class B :  virtual public A
{
};

class C :  virtual public A
{

};

class D :  public B, public C
{
};

【问题讨论】：

【解决方案1】：

我认为因为我们有虚拟基类，所以应该只有一个 A 实例。

没错。

在下面的代码中，为什么 D 的大小是 16 而不是 8 字节？

在我的系统上，D 是 24 字节。

D 包含一个 B 子对象（不包括 A）、一个 C 子对象（不包括 A）和一个虚拟 A 子对象。

由于基不是标准布局，因此不需要空基优化，并且每个基都有唯一的地址，因此尽管本身没有子对象，但仍会占用内存。

此外（取决于您的编译器如何实现虚拟基），虚拟继承需要使用虚拟表来访问虚拟基，因此实例将具有指向该表的虚拟指针。

【讨论】：

"尽管本身没有子对象。" 你是什么意思？ “使用虚拟表来处理共享库的构建”是怎么回事？
@curiousguy "despite having no subobjects themselves." what do you mean? 他们没有成员，由于是虚拟的，他们唯一的基地不在他们内部。 "the use of a virtual table to handle the construction of the shared base" how so? 也许描述有点有限，因为它可能不仅仅是关于建筑，而是一般访问虚拟基地。此外，这特别适用于安腾 ABI；我不知道非 Itanium-ABI 编译器如何处理虚拟库。
我记得MSVC使用（使用过？）内部ptr；这当然使其二进制与“Itanium-ABI”之后的编译器不兼容。

【解决方案2】：

在下面的代码中，为什么 D 的大小是 16 而不是 8 字节？

在任何情况下，所有这些派生类都不能（实际上是 (*)）与它们的虚拟基 A 具有相同的大小：

派生类对象与非虚拟直接基子对象的关系，就像与成员子对象的关系一样，是一对一的关系；
派生类对象与虚拟基础子对象的关系是多对一关系：根据定义，特定虚拟基础子对象可以是多个派生类的直接基础。这里的A 基础子对象是D 对象（或另一个派生对象的子对象）的B 和C 子对象的直接基础。

(*) 我知道有可能违反该断言的实现方法，但它们的效率要低得多、笨拙、更难确保线程安全，甚至在线程程序中效率更低。

因为关系是多对一的，所以类布局不能固定（与非虚拟成员或成员不同）。唯一基础子对象的位置取决于创建的确切派生类。

X 类的 (g) 左值指的是 X 类型的实例或派生自 X 的类；因此，当使用不引用已知对象的此类 (g)lvalue 时（当使用本地声明的对象的名称时，定义的类型是已知的），基本子对象的地址在运行时从类型（或地址) 嵌入在实例中的信息。

所以B 和C 需要携带这些信息来定位虚拟基地。这使得它们比基地更大。最派生的类需要空间来存储所有非虚拟基中的位置信息，再加上虚拟基本身（如果它有任何数据成员，通常放在最后）。

【讨论】：