C++：多重继承中 class 对象的意外大小

Question

我注意到多重继承中的奇怪行为。让我们看下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

struct A {};
struct B : public A { double x; };
struct C : public A, public B {};

int main() {
    cout << "Size of double: " << sizeof(double) << endl;
    cout << sizeof(A) << ", " << sizeof(B) << ", " << sizeof(C) << endl; // gives 1, 8, 16
}

A 类型的大小为 1（奇怪，但可以接受），B 类型的大小等于 8（与 double 类型相同，这是预期的），但 C 类型的大小...等于 16。更奇怪的是，当我试图找到意外变量时，我无法识别它。

struct D { double a, b; };

C c;
auto &d = reinterpret_cast<D&> (c);
d.a = 1;
d.b = 2;

cout << c.x << endl; //gives 2
cout << c.B::x << endl; //gives 2
cout << c.C::x << endl; //gives... 2

cout << d.a << ", " << d.b << endl; //gives 1, 2

我通过这种方式得到了一个对象中完全出乎意料的数据字段，我无法以正常方式访问它。有什么办法可以解释吗？这是 C++ 编译器的预期行为吗？

顺便说一句，代码是在 Visual Studio 2015 年 64x 中编写和编译的，但是当我在 g++ (Ubuntu) 上编译第一部分时，结果是相同的 - 1、8、16。

啊，说明我的问题 - 我想存储大量指定为继承类型的数据，这就是为什么我担心无用的保留字节。如果有人有解决方案，我会很高兴听到 - 即使它是一些 #define 或编译选项。

Answer 1

是的，C++ 允许空基子对象的大小为 0 字节，这就是调用 empty base optimization。但是每个对象都必须有一个唯一的地址，所以 sizeof 一个空的 class 实例化本身是 1 个字节。

Answer 2

这里真的没有太多惊喜：

您在 C 中有两个 A 子对象：第一个直接由 C 继承，第二个由 B 间接继承。这两个子对象需要有不同的地址。
B 中的 double 想要对齐到合适的地址，即，如果需要，将进行填充以确保它处于 8 字节边界（通常；没有填充的授权或任何此类填充的大小）。
要创建对象数组（定义 sizeof() 报告的大小），将根据直接 A 子对象所在的大小填充对象。

请注意，问题的存在完全是因为你有两个相同类型的空碱基！如果你有另一个也为空的基地，它可以合法地共享 A 的地址，并且整个对象大小将只是 8.

C++：多重继承中 class 对象的意外大小

C++: Unexpected size of class object in multiple inheritance

c++

inheritance

sizeof