derived中vtable的理解类

Question

我试图通过虚拟 table 和继承来理解一些低级的东西。

当您通过继承两个 classes 并添加新的虚函数来创建新的 class 时，vptr 将存储在哪里？

在我看来，编译器在那种情况下会执行一些 'vptr-optimization'。我正在努力弄清楚。

假设，我们有以下结构：

struct A
{
  int a;
  virtual void fa();
};
struct B
{
  double b;
  virtual void fb();
};
struct C : A, B
{
  char c;
  virtual void fa();
  virtual void fb();
  virtual void fc();
};

在 x86 和 align=4 的情况下，内存中的 A 和 B 将如下所示：

   +------+------+
A: | vptr |  a   |
   +------+------+
sizeof(A) = 4 + 4 = 8

   +------+------+------+------+
B: | vptr        |      b      |
   +------+------+------+------+
sizeof(B) = 8 + 8 = 16

但是当我尝试重新组装 C 时，我得到了这个：

   +------+------+------+------+------+------+------+
C: | vptr |  a   | vptr        |      b      |  c   |
   +------+------+------+------+------+------+------+
but sizeof(C) = 32

С с;
(C*)&c; // 0x100
(B*)&c; // 0x108
(A*)&c; // 0x100
&c.a;   // 0x104
&c.b;   // 0x110
&c.c;   // 0x118

那么C的vptr在哪里呢？我可以假设编译器合并了不同的虚拟 tables（例如 A 和 C 的 vptr），但在那种情况下为什么 sizeof(C) returns sizeof(A) + sizeof(B) + sizeof(alligned_char) + sizeof(vptr)

struct D : public C {} 有同样的故事 - D 没有 vptr。

我使用的编译器是msvc 2012 x86.

Answer 1

编译器必须兼顾简单性，因为基础 classes 需要存在于对象中。

+------+---------+----+
|   A  | B       |  C |
+------+---------+----+

所以

A 需要存在，就好像它不是派生的一样。
B 需要存在，就好像它不是派生的一样。
C 有了新的自由。

来自 A 和 B 的虚函数将针对派生的 class C 的实现进行修补。 C 将向（可能）现有的第一个元素 As vtable 添加虚函数。

A 的基础 vtable

+------+
| A:fa |
+------+

vtable for A in the derived class C

+------+
| C:fa |   // implemented by derived class.
+------+
| C:fb |   // any calls to fb need to be sent to `C`'s implementation
+------+
| C:fc |   // any calls to fc can be overridden by vtable.
+------+

vtable for B in the derived class C

+------+
| C:fb |   // overridden, but no need to add fc, fa to this table.
+------+

我认为对齐规则导致 C 的大小被填充，因此对齐敏感双精度正确对齐（确保 C 的数组正确对齐）。

B 的大小是 vptr 的大小 (4) 和填充以确保 double 对齐 (4) 和 [=23= 的大小] (8)

derived中vtable的理解类

Understanding of vtable in derived classes

c++

oop

inheritance

vtable

vptr