一偎球、虛函數(shù)的工作原理

虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)要求對(duì)象攜帶額外的信息伙单，這些信息用于在運(yùn)行時(shí)確定該對(duì)象應(yīng)該調(diào)用哪一個(gè)虛函數(shù)胯杭。典型情況下，這一信息具有一種被稱為

vptr（virtual table pointer膜宋，虛函數(shù)表指針）的指針的形式窿侈。vptr 指向一個(gè)被稱為 vtbl（virtual

table，虛函數(shù)表）的函數(shù)指針數(shù)組秋茫，每一個(gè)包含虛函數(shù)的類都關(guān)聯(lián)到

vtbl史简。當(dāng)一個(gè)對(duì)象調(diào)用了虛函數(shù)，實(shí)際的被調(diào)用函數(shù)通過下面的步驟確定：找到對(duì)象的

vptr 指向的 vtbl肛著，然后在 vtbl 中尋找合適的函數(shù)指針圆兵。

虛擬函數(shù)的地址翻譯取決于對(duì)象的內(nèi)存地址，而不取決于數(shù)據(jù)類型(編譯器對(duì)函數(shù)調(diào)用的合法性檢查取決于數(shù)據(jù)類型)枢贿。如果類定義了虛函數(shù)殉农，該類及其派生類就要

生成一張?zhí)摂M函數(shù)表，即vtable局荚。而在類的對(duì)象地址空間中存儲(chǔ)一個(gè)該虛表的入口超凳，占4個(gè)字節(jié)，這個(gè)入口地址是在構(gòu)造對(duì)象時(shí)由編譯器寫入的耀态。所以轮傍，由于

對(duì)象的內(nèi)存空間包含了虛表入口，編譯器能夠由這個(gè)入口找到恰當(dāng)?shù)奶摵瘮?shù)首装，這個(gè)函數(shù)的地址不再由數(shù)據(jù)類型決定了创夜。故對(duì)于一個(gè)父類的對(duì)象指針，調(diào)用虛擬函數(shù)簿盅，

如果給他賦父類對(duì)象的指針挥下，那么他就調(diào)用父類中的函數(shù)，如果給他賦子類對(duì)象的指針桨醋，他就調(diào)用子類中的函數(shù)(取決于對(duì)象的內(nèi)存地址)棚瘟。

二、(虛)繼承類的內(nèi)存占用大小

首先喜最，平時(shí)所聲明的類只是一種類型定義偎蘸，它本身是沒有大小可言的。 因此瞬内，如果用sizeof運(yùn)算符對(duì)一個(gè)類型名操作迷雪，那得到的是具有該類型實(shí)體的大小。

計(jì)算一個(gè)類對(duì)象的大小時(shí)的規(guī)律：

1虫蝶、空類章咧、單一繼承的空類、多重繼承的空類所占空間大小為：1（字節(jié)能真，下同）赁严；

2扰柠、一個(gè)類中，虛函數(shù)本身疼约、成員函數(shù)（包括靜態(tài)與非靜態(tài)）和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員都是不占用類對(duì)象的存儲(chǔ)空間的卤档；

3、因此一個(gè)對(duì)象的大小≥所有非靜態(tài)成員大小的總和程剥；

4劝枣、當(dāng)類中聲明了虛函數(shù)（不管是1個(gè)還是多個(gè)），那么在實(shí)例化對(duì)象時(shí)织鲸，編譯器會(huì)自動(dòng)在對(duì)象里安插一個(gè)指針vPtr指向虛函數(shù)表VTable舔腾；

5、虛承繼的情況：由于涉及到虛函數(shù)表和虛基表昙沦，會(huì)同時(shí)增加一個(gè)（多重虛繼承下對(duì)應(yīng)多個(gè)）vfPtr指針指向虛函數(shù)表vfTable和一個(gè)vbPtr指針指向虛基表vbTable琢唾，這兩者所占的空間大小為：8（或8乘以多繼承時(shí)父類的個(gè)數(shù)）载荔；

6盾饮、在考慮以上內(nèi)容所占空間的大小時(shí)，還要注意編譯器下的“補(bǔ)齊”padding的影響懒熙，即編譯器會(huì)插入多余的字節(jié)補(bǔ)齊丘损；

7、類對(duì)象的大小=各非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員（包括父類的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員但都不包括所有的成員函數(shù)）的總和+ vfptr指針(多繼承下可能不止一個(gè))+vbptr指針(多繼承下可能不止一個(gè))+編譯器額外增加的字節(jié)工扎。

三徘钥，字節(jié)對(duì)齊

寫出一個(gè)含有數(shù)據(jù)成員的類，然后sizeof? ,sizeof的結(jié)果總要比數(shù)據(jù)成員的總長(zhǎng)度大肢娘，這就是因?yàn)樽止?jié)對(duì)齊呈础。

我們知道在一個(gè)沒有虛函數(shù)的類中，其對(duì)象大小就是其數(shù)據(jù)成員的長(zhǎng)度橱健，當(dāng)我們sizeof這個(gè)類的對(duì)象的時(shí)候而钞，其值往往比我們凄婉的要大，比如拘荡，我們有一個(gè)類擁有一個(gè)int 和一個(gè)char類型的數(shù)據(jù)成員

class{

int no;

char key;

}

然后sizeof這個(gè)類的對(duì)象臼节，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)果是8而不是我們想的5.這就是因?yàn)樽止?jié)對(duì)齊。對(duì)齊和不對(duì)齊珊皿，是在時(shí)間和空間上的一個(gè)權(quán)衡网缝。為了提高效率，計(jì)算機(jī)從內(nèi)存中取數(shù)據(jù)是按照一個(gè)固定長(zhǎng)度的蟋定。以32位機(jī)為例粉臊，它每次取32個(gè)位，也就是4個(gè)字節(jié)（每字節(jié)8個(gè)位驶兜，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)扼仲，別說不知道）果元。字節(jié)對(duì)齊有什么好處？以int型數(shù)據(jù)為例犀盟，如果它在內(nèi)存中存放的位置按4字節(jié)對(duì)齊而晒，也就是說1個(gè)int的數(shù)據(jù)全部落在計(jì)算機(jī)一次取數(shù)的區(qū)間內(nèi)，那么只需要取一次就可以了阅畴。這樣效率就得到了提高倡怎。

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