编译器是否会创建 vtable 而不管 C++ 中的对象创建如何答案

【问题标题】：Will compiler create vtable irrespective of object creation in c++编译器是否会创建 vtable 而不管 C++ 中的对象创建如何
【发布时间】：2019-11-19 04:49:52
【问题描述】：

class B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

class D: public B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

int main() 
{ 

//Empty Main. 

//Not creating any object of B or D. 

return 0; 

}

在 GCC 或 Visual Studio 中，编译器会在此处创建任何 vTable 吗？

根据我的理解，它不应该创建任何 vTable，因为我们没有创建任何 B 或 C obj。所以我认为不需要创建。

我说的对吗？

【问题讨论】：

这完全取决于实现。如果你想要一些关于什么应该是真实的通用声明，那么你会感到失望 - 没有一般要求编译器创建或不创建给定代码的 vtables。
从代码大小优化的POV问？

标签： c++ gcc virtual-functions vtable

【解决方案1】：

使用 gcc 时，会在 the translation unit that defines the first non-inline virtual, but not pure virtual, method of the class 中发出（创建）一个 vtable。这不取决于是否创建了该类的任何对象。（在您的示例中，没有这样的功能。但是，这似乎不是您问题的重点，所以我将忽略它。）

但是，链接器可以随意丢弃任何可以证明未使用的内容。因此，即使编译器创建了 vtable，它也可能不会出现在您的最终可执行文件中。

【讨论】：

【解决方案2】：

试图查看编译后的 C++ 的汇编输出在 https://godbolt.org/ 上，编译器为 x86-64 gcc9.2

案例 1：链接：https://godbolt.org/z/jFkC4Q

class B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

class D: public B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

int main() 
{ 

//Empty Main. 

//Not creating any object of B or D. 

return 0; 

}

以上代码的结果是：

main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov eax, 0
  pop rbp
  ret

案例 2：链接：https://godbolt.org/z/WyNY9j

class B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

class D: public B 
{ 

public: virtual void fun1() {} 

};

int main() 
{ 

//Non Empty Main. 

D d; // creating object of D

return 0; 

}

以上代码的结果是：

D::fun1():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rdi
        nop
        pop     rbp
        ret
main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     eax, OFFSET FLAT:vtable for D+16
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rax
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        ret
vtable for D:
        .quad   0
        .quad   typeinfo for D
        .quad   D::fun1()
typeinfo for D:
        .quad   vtable for __cxxabiv1::__si_class_type_info+16
        .quad   typeinfo name for D
        .quad   typeinfo for B
typeinfo name for D:
        .string "1D"
typeinfo for B:
        .quad   vtable for __cxxabiv1::__class_type_info+16
        .quad   typeinfo name for B
typeinfo name for B:
        .string "1B"

在第二种情况下，我们可以看到创建了 vtable。

【讨论】：

但是请注意，如果您启用优化，gcc 不会发出 vtable，例如-O2 在任何一种情况下，因为它实际上都不需要。

【解决方案3】：

Vtables 是静态数据，很像一个常量数组。每个（简单）多态类有一个。（复杂的类可以有很多 vtable，但这是一个细节。）

与任何其他符号一样，它可以被代码引用。如果您没有创建类的实例，则不需要它，但它会被您的类的构造函数引用（但这些构造函数将是未引用的符号）。

链接器可能会丢弃不需要的符号。

【讨论】：