(虚)继承类的内存大小计算

今天接触到了虚继承类的大小计算，以前不是很清楚，所以刚开始没想出来，然后百度了一下发现网上各种的博客，然后选了几篇看了下。感觉举的例子大体都是一样的，但是有些地方个人感觉说的不是让人很明白，有点难理解，所以自己重新整理了下，以后忘了可以过来复习一下...

虚函数的工作原理涉及到了虚函数表指针vptr和虚函数表vtbl，当一个对象调用了虚函数，实际的被调用函数通过下面的步骤确定：找到对象的 vptr 指向的 vtbl，然后在 vtbl 中寻找合适的函数指针。如果类定义了虚函数，该类及其派生类就要生成一张虚拟函数表，即vtable。而在类的对象地址空间中存储一个该虚表的入口，占4个字节，这个入口地址是在构造对象时由编译器写入的。所以，由于对象的内存空间包含了虚表入口，编译器能够由这个入口找到恰当的虚函数，这个函数的地址不再由数据类型决定了。因为包含了虚函数的入口（4字节），个人感觉就是个指针。所以我们在计算类的大小的时候就要将其包含在内。

首先来一个不同的类继承的例子，也是众多博主举的例子

class A
{
};

class B
{
char ch;
virtual void func0()  {  }
};

class C
{
char ch1;
char ch2;
virtual void func()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

class D: public A,  public C
{
int d;
virtual void func()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

class E: public B, public C
{
int e;
virtual void func0()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

int main(void)
{
cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;    //result=1
cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8
cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=8
cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=12
cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=20
return 0;
}

A大小为1，因为空的类大小默认为1，B的大小为8，char占1字节，补齐之后是4，再加上虚函数表指针。C虽然有两个虚函数，但是只是在虚函数表中添加了一项，虚函数表指针还是1个，所以考虑内存补齐之后大小还为8。E的大小了，因为是普通继承，对于每个对象只有一个VPTR，换句话说他们共享了虚函数表指针，注意这个共享是怎么共享的，我理解的是B和C的虚函数表指针仍然存在，但是E没有了,所以这边E的大小是B+C+int变量的大小为20。

下面是虚继承

class CommonBase
{
int co;
};

class Base1: virtual public CommonBase
{
public:
virtual void print1() {  }
virtual void print2() {  }
private:
int b1;
};

class Base2: virtual public CommonBase
{
public:
virtual void dump1() {  }
virtual void dump2() {  }
private:
int b2;
};

class Derived: public Base1, public Base2
{
public:
void print2() {  }
void dump2() {  }
private:
int d;
};

size（Derived）大小为32，套用各位博主的分析图

class Derived size(32):
+---
| +--- (base class Base1)
| | {vfptr}
| | {vbptr}
| | b1
| +---
| +--- (base class Base2)
| | {vfptr}
| | {vbptr}
| | b2
| +---
| d
+---
+--- (virtual base CommonBase)
| co
+---

好了 ，以上是我根据网上资料学习到的

然后我自己修改了下例1中的代码

class A
{
};

class B
{
char ch;
virtual void func0()  {  }
};

class C
{
char ch1;
char ch2;
virtual void func()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

class D: public A, public C
{
int d;
virtual void func()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

class E:virtual public B, virtual public C
{
int e;
virtual void func0()  {  }
virtual void func1()  {  }
};

int main(void)
{
cout<<"A="<<sizeof(A)<<endl;    //result=1
cout<<"B="<<sizeof(B)<<endl;    //result=8
cout<<"C="<<sizeof(C)<<endl;    //result=8
cout<<"D="<<sizeof(D)<<endl;    //result=12
cout<<"E="<<sizeof(E)<<endl;    //result=24
return 0;
}

将E修改为了虚继承，然后我计算出来了E的大小为32，结果电脑跑出来为24，原来我还是没搞明白，然后通过各种调试我大概又知道了，首先不管是多重虚继承还是单一虚继承，指向虚基的指针（注意这边是虚基）只有一个，然后我注意到了E中定义的虚函数，发现其实在B和C中已经定义了，所以E里面没有虚函数表指针，综合这两点，E的大小就是int变量的大小+指向虚基的指针+B的大小+C的大小=24，为了证实我第二点的想法，我将E中虚函数func1修改未func8，然后计算出E大小为28，应该算是验证了我的想法。

另外我回看了一下直接继承的例子，然后尝试修改了E中虚函数的名称，但是发现跟虚函数继承不一样，他没有变化，还是原来的值，我想这也验证了直接继承中虚函数表指针共享的情况.

以上是我的个人理解，如果各位觉得有错误的地方的话欢迎指正.