[C++对象模型]继承内存开销分析

前言

采用VS2015编译器，其对继承空虚基类有特殊处理

空类分析

实验代码

class X {};class Y : public virtual X {};class Z : public virtual X {};class A : public virtual Y {};class B : public Y, public Z {};class C : public virtual Y, public virtual Z {};class D : public virtual C {};int main() {    cout << sizeof(X) << endl; // 1    cout << sizeof(Y) << endl; // 4    cout << sizeof(Z) << endl; // 4    cout << sizeof(A) << endl; // 8    cout << sizeof(B) << endl; // 8    cout << sizeof(C) << endl; // 12    cout << sizeof(D) << endl; // 16}

X为空类，由编译器生成一个char，故大小为1
Y继承空虚基类，内含vptr.Y，故大小为4（此处有编译器优化，可以参考《深入理解C++对象模型》）
Z与Y相同，故长度为4
A继承虚基类Y，内含vptr.A和vptr.Y，故大小为4+4=8
B继承基类Y、Z，内含Y和Z，故大小为4+4=8
C继承虚基类Y、Z，内含vptr.C、vptr.Y和vptr.Z，故大小为4+4+4=12
D继承虚基类C，内含vptr.D、vptr.C、vptr.Y和vptr.Z，故大小为4+4+4+4=12

非空类分析

实验代码

class X { int a; }; // 唯一不同之处class Y : public virtual X {};class Z : public virtual X {};class A : public virtual Y {};class B : public Y, public Z {};class C : public virtual Y, public virtual Z {};class D : public virtual C {};int main() {    cout << sizeof(X) << endl; // 4    cout << sizeof(Y) << endl; // 8    cout << sizeof(Z) << endl; // 8    cout << sizeof(A) << endl; // 12    cout << sizeof(B) << endl; // 12    cout << sizeof(C) << endl; // 16    cout << sizeof(D) << endl; // 20}

X含有一个int，故大小为4
Y继承虚基类，内含vptr.Y以及int，故大小为4+4=8
Z与Y相同，故长度为8
A继承虚基类Y，内含vptr.A和vptr.Y以及int，故大小为4+4+4=12
B继承基类Y、Z，内含Y和Z，故大小为8+8=16
C继承虚基类Y、Z，内含vptr.C、Y和Z，但A只能派生1次，故大小为4+8+8-4=16
D继承虚基类C，内含vptr.D、vptr.C、vptr.Y和vptr.Z以及int，故大小为4+16=20

本文参考

空类的大小
C++ 多继承和虚继承的内存布局