为什么 C++ 中的析构函数会增加它们所在对象的大小？

Question

我知道这听起来可能是一个奇怪的问题，但我只是想知道 C++ 中的类是否比具有相同数据字段的结构更重要，而这件事我找不到答案... 考虑一下：

struct SomeStruct {
    int a;
    int b;
};

class SomeClass {
public:
    SomeClass():a(0),b(0){}
private:
    int a;
    int b;
};

int main() {
    std::cout<<sizeof(SomeStruct)<<std::endl; // output is 8
    std::cout<<sizeof(SomeClass)<<std::endl; // output is 8
}

但是现在看看当我向 SomeClass 添加一个析构函数时会发生什么：

struct SomeStruct {
    int a;
    int b;
};

class SomeClass {
public:
    SomeClass():a(0),b(0){}
    virtual ~SomeClass(){}
private:
    int a;
    int b;
};

int main() {
    std::cout<<sizeof(SomeStruct)<<std::endl; // output is 8 bytes
    std::cout<<sizeof(SomeClass)<<std::endl; // output is 16 bytes!
}

为什么 SomeClass 的析构函数需要多 8 个字节？

Answer 1

大小增加是因为virtual。如果不将析构函数设为虚拟，则不会看到大小增加。

所以，不是析构函数让你的类型变大，而是添加了一个虚函数。

有问题的 8 个额外字节是指向您正在使用的类的虚拟表 (vtable) 的指针。如 cmets 所述，这是“一次性”成本。向类中添加一个虚函数会产生这种成本，但您不会看到添加虚函数的成本。

编辑：

类中的额外大小取决于它是编译为 32 位还是 64 位程序。虚拟表的链接在 32 位平台上需要 4 个额外字节，在 64 位平台上需要 8 个额外字节。

Answer 2

这不是您添加了析构函数的事实。这是您添加了一个虚拟方法的事实（额外的虚拟方法不会产生额外的每个实例成本）。大多数（全部？）C++ 实现使用虚函数指针表来启用动态调度，这需要一个指向要存储在每个对象中的适当表的指针。这个指向虚拟表的指针是您看到的每个对象的额外空间。

Answer 3

当您将析构函数声明为虚拟时，编译器会自动在您的类中添加一个 vtable 指针作为成员。这是必要的，因此它可以找到派生自您的类的所有析构函数的地址。

这个新成员（你不能轻易访问，你也不应该）被添加到你的类中，因此它的大小增加了一个普通原始指针的大小，它通常与 int 大小相同，但可能取决于你的架构。