关于 C++ 虚继承的问题

Question

以下代码来自《深入了解C++对象模型》一书

#include <iostream>  
using namespace std;
class X{};
class Y: public virtual X{};
class Z: public virtual X{};
class A: public Y, public Z{};

int main()
{
     cout<<sizeof(X)<<" "<<sizeof(Y)<<" "<<sizeof(Z)<<" "<<sizeof(A)<<endl;
     return 0;
}

在我的电脑（Windows，VS2010）中，输出为：

1 4 4 8

这是我的问题

1, sizeof(X)=1

书上说当 X 类型生成两个实例时，比如说 xa 和 xb。编译在 A 中插入一个字节，以便 xa 和 xb 可以具有不同的地址。我不太明白其中的原因。

2, sizeof(Y)=4

通过使用虚拟继承，我们会有一个额外的虚拟指针吗？我想这可能与多态中的虚拟指针不同。谁能给我 Y 的内存布局？

谢谢！

Answer 1

1. 当类为空时编译新一个字符，因此可以生成不同的对象
2. sizeof(Y)=4 因为是虚拟继承，构造会生成vptr表，在32位系统上是4字节
3. 如果您使用的是 Visual Studio，请在 properties->C/C++/Command 中使用 /d1reportAllClassLayout 来生成对象布局 Y 类对象布局将在 Visual Studio 上：
4. Stanley B. Lippman 所著的《Inside C++ object model》一书对这一点进行了很好的解释

 
        class Y size(4):
            +---
            0     | {vbptr}
            +---
            +--- (virtual base X)
            +---

      Y::$vbtable@:
       0    | 0
       1    | 4 (Yd(Y+0)X)    

  vbi:     class  offset o.vbptr  o.vbte fVtorDisp
        X       4       0       4     0

Answer 2

空类的 sizeof 总是返回 1。这是空类的单个虚拟字节。

A 持有虚拟表中的两个条目， 一个为 Y 其他为 Z

所以两个指针的大小即8。

Y 和 Z 在它们的虚拟表中都有一个 X 条目，因此大小为 4。

Answer 3

一个 A 对象将包括一个 Y 对象、一个 Z 对象（按此顺序）和只有 一个 X 对象（由 Y 和 Z 中的指针引用），因为 Y 和 Z 实际上都继承自X，因此意味着当多重继承开始发挥作用时，只有一个 X 对象将在子类中实例化。 A 仍然有两个对象（一个 Y，一个 Z），因此 sizeof = 8（因为它们的 sizeof = 4）。但是 Y 和 Z 中指向 X 对象的指针都会指向同一个地址。

继承树如下所示：

  X
 / \
 Y Z
 \ /
  A

Answer 4

类 - 必须 - 至少 1 个字节的原因是说我们有一个 X 数组。如果它们是 0 个字节，那么 &array[1] 将具有与 &array[3] 相同的地址，这是没有人会想到的，破坏代码，如果您必须编写代码来检查它会很烦人，而且通常没有任何意义。

Y 就是

static void* virtual_ptr1 //note this is in virtual table and cannot be edited  

您可以将 vtables（指向类和虚函数的虚拟指针）视为无法手动/代码编辑（或至少不应该）的静态变量。将其视为编译器保留的静态变量